TW201802451A - 氣體濃度測量裝置 - Google Patents

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土阪祐太郎
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Abstract

本發明提供一種氣體濃度測量裝置，能夠在光纖中不容易產生溫度變化，儘管結構簡單卻不浪費多餘的能量，並且不容易因周圍環境的空氣進入測量光的光路而對測量精度產生影響，氣體濃度測量裝置包括：第一密封件(5)，在氣體池(1)的射入面(14)和第一端面(25)之間設置成包圍射出口(24)的周圍，第一端面(25)形成在光射出單元(2)的射出口(24)的周圍；以及第二密封件(6)，在氣體池(1)的射出面(15)和第二端面(35)之間設置成包圍射入口(34)的周圍，第二端面(35)形成在受光單元(3)的射入口(34)的周圍。

Description

氣體濃度測量裝置
本發明關於一種氣體濃度測量裝置，該氣體濃度測量裝置向氣體池內導入氣體，並且基於該氣體的吸光率來測量氣體的濃度。
例如在半導體製造製程中，對各種液體材料進行加熱而使其汽化來作為材料氣體，並且將所述材料氣體導入在基板上進行成膜的真空室內。為了保證製造的半導體的品質，需要將導入的材料氣體的濃度保持為固定。
為了進行所述濃度控制，將基於NIR法(近紅外光譜法)測量材料氣體的濃度的氣體濃度測量裝置安裝在室內。
所述氣體濃度測量裝置有一種包括：氣體池，導入材料氣體；第一光纖，一端導入從鹵素光源射出的測量光，並且從另一端射出測量光；第一透鏡，使從第一光纖射出的測量光準直化，並且向所述氣體池內射出；第二透鏡，對通過了所述氣體池內的測量光進行聚光；以及第二光纖，從一端導入被第二透鏡聚光了的測量光，並且從另一端向光檢測器射出測量光(參照專利文獻1)。根據由所述檢測器測量的規定波長的光的吸光度和預先製作的校準曲線 來計算氣體濃度，所述校準曲線表示每種氣體的吸光度和濃度的關係。
但是，為了防止材料氣體在氣體池內冷卻並再次液化而對濃度測量產生影響，需要對氣體池自身進行加熱。由此，存在下述情況，由於所述熱量產生的溫度變化而使設置在氣體池附近的各光纖的導光特性發生變化，對測量的吸光度產生影響，從而使濃度的測量精度下降。
為了解決這樣的問題，可以考慮在分別保持各光纖和各透鏡的保持器與氣體池之間設置間隙而使它們分開，從而使用於對氣體池進行加熱的熱量不容易通過各保持器向各光纖傳導。
但是，如果在各保持器和氣體池之間具有間隙，則周圍環境的空氣有可能流入該間隙並進入到測量光的光路上，測量光的吸光度有可能受到材料氣體以外的氣體的影響。此外，在利用加熱機構對氣體池進行加熱來防止試樣氣體再次液化的情況下，由於相對於被加熱機構加熱了的周圍空氣，透鏡的溫度低，所以有時在透鏡上發生冷凝而導致光學系統的特性發生變化。但是，如果用外殼覆蓋整個氣體濃度測量裝置，並且將周圍環境的空氣溫度控制成固定，則同時進行對氣體池加熱和對各保持器冷卻的相反方向的控制，在整個系統中浪費能量
[先前技術文獻]
專利文獻1：日本專利公開公報特開平6-94609號。
本發明是為了一舉解決所述的問題而做出的發明，本發明的目的在於提供一種氣體濃度測量裝置，該氣體濃度測量裝置能夠使光纖不容易產生溫度變化，儘管結構簡單卻不會伴隨浪費多餘的能量，並且能夠不容易因周圍環境的空氣進入測量光的光路而影響測量精度。
此外，本發明是鑒於所述的問題而做出的發明，本發明的目的在於提供一種氣體濃度測量裝置，該氣體濃度測量裝置能夠通過在氣體池內將試樣氣體的溫度保持為高溫來防止再次液化，並且使熱量不容易向用於射出或接收測量光的光纖傳導，從而使其導光特性不容易變化。
亦即，本發明提供一種氣體濃度測量裝置，其包括：氣體池，具有測量光向內部射入的射入面和測量光向外部射出的射出面，向內部導入試樣氣體；加熱機構，對所述氣體池進行加熱；光射出單元，通過射出口將從設置在內部的第一光纖的端面射出的測量光向所述氣體池射出；受光單元，使射入射入口的通過了所述氣體池的測量光射入設置在內部的第二光纖的端面；第一密封件，在所述氣體池的所述射入面和第一端面之間設置成包圍所述射出口的周圍，所述第一端面形成在所述光射出單元的所述射出口的周圍；以及第二密封件，在所述氣體池的所述射出面和第二端面之間設置成包圍所述射入口的周圍，所述第二端面形成在所述受光單元的所述射入口的周圍。
按照該氣體濃度測量裝置，由於所述光射出單元和所述受光單元與所述氣體池分開並未成為一體，所以即使為 了防止試樣氣體再次液化而利用所述加熱機構對所述氣體池進行加熱，也可以使所述熱量難以向所述第一光纖和所述第二光纖傳導。因此，使所述第一光纖和所述第二光纖不容易產生溫度變化，從而能夠將其導光特性保持為大致固定。
此外，利用所述第一密封件和所述第二密封件，能夠防止周圍環境的空氣和其它氣體流入所述射出口和所述射入口。因此，能夠防止因試樣氣體以外的氣體在測量光的光路內流通而使測量的吸光度產生誤差。此外，由於被所述加熱機構加熱的周圍環境的空氣等不會流入，所以能夠在構成所述光射出單元和所述受光單元的低溫構件中，防止周圍環境的空氣等凝結並發生冷凝而使光學系統產生變化。
由此，儘管結構簡單卻不伴隨浪費多餘的能量，並且能夠保持氣體濃度測量的高精度。
為了可以通過所述第一密封件和所述第二密封件來降低從所述氣體池向所述光射出單元和所述受光單元的熱傳導，從而可以進一步防止所述第一光纖和所述第二光纖的溫度變化，保持氣體濃度的高測量精度，較佳的是，所述第一密封件和第二密封件是O型環。O型環例如可以是樹脂製的構件，也可以是金屬製的構件。
為了使所述光射出單元和所述受光單元不與所述氣體池直接接觸，將來自所述氣體池的熱量的傳導路徑大致限定為通過所述第一密封件和所述第二密封件的路徑，從而 不產生第一光纖和第二光纖的溫度變化，較佳的是，在設置有所述第一密封件和所述第二密封件的狀態下，在所述氣體池的所述射入面和所述光射出單元的所述第一端面之間形成有第一間隙，在所述氣體池的所述射出面和所述受光單元的所述第二端面之間形成有第二間隙。
為了以使所述第一密封件和所述第二密封件被擠壓的方式，可靠地防止周圍環境的空氣等流入所述射出口和所述射入口，並且防止從所述氣體池向所述光射出單元和所述受光單元傳導熱量，較佳的是，所述第一間隙和所述第二間隙的尺寸大致相同，所述第一密封件和所述第二密封件的變形前的厚度尺寸設定為比所述第一間隙和所述第二間隙大。
為了例如即使試樣氣體是像H2O2這樣相對於金屬反應性高的氣體，也能夠抑制其反應，對濃度測量不產生影響，並且更容易地防止向所述第一光纖和所述第二光纖傳導熱量，較佳的是，所述氣體池由石英玻璃形成，所述光射出單元包括：第一光纖，測量光從端面射出；第一透鏡，使從所述第一光纖的端面射出的測量光準直化；以及樹脂製的第一保持器，將所述第一光纖和所述第一透鏡保持在內部，所述射出口和所述第一端面形成於所述第一保持器，所述受光單元包括：第二光纖，從端面導入測量光；第二透鏡，將測量光向所述第二光纖的端面聚光；以及樹脂製的第二保持器，將所述第二光纖和所述第二透鏡保持在內部，所述射入口和所述第二端面形成於所述第二保持 器。
為了使所述加熱機構僅對所述氣體池進行加熱並使熱量不向所述光射出單元和所述受光單元直接傳導，較佳的是，所述加熱機構是套管加熱器，所述套管加熱器設置成纏繞在所述氣體池周圍，並且與所述第一端面和所述第二端面分開。
為了以所述氣體池為中心使所述光射出單元和所述受光單元對稱配置，並且以在光學系統中不產生差異的方式自然地配置在與設計值相同的位置，較佳的是，所述氣體濃度測量裝置還包括：固定機構，在使所述光射出單元的第一端面和所述受光單元的第二端面離開規定距離的狀態下固定所述光射出單元的第一端面和所述受光單元的第二端面；以及臨時保持機構，以相對於測量光的光軸方向可滑動的方式臨時保持所述氣體池，利用所述第一密封件和所述第二密封件的斥力，將所述氣體池按壓夾持在所述光射出單元和所述受光單元之間。
作為良好地使用本發明的氣體濃度測量裝置的具體的結構，可以例舉的是，導入所述氣體池的試樣氣體是包括H2O2的氣體，所述測量光包括近紅外區域的光，所述氣體濃度測量裝置還包括濃度計算器，所述濃度計算器基於由所述受光單元接收的測量光的吸光度，計算導入所述氣體池內的H2O2的濃度。
即，本發明還提供一種氣體濃度測量裝置，其包括：氣體池，其包括：池主體，向內部導入試樣氣體；射入部， 向所述池主體內射入測量光；以及射出部，通過了所述池主體的測量光向外部射出；加熱機構，對所述氣體池或導入所述氣體池的試樣氣體進行加熱；第一光纖，設置成從端面射出測量光並使所述測量光射入所述射入部；以及第二光纖，設置成通過了所述射出部的測量光射入端面，所述射入部和所述射出部具有內部保持為真空或在內部存在氣體的雙重窗結構。
按照該氣體濃度測量裝置，由於所述射入部和所述射出部具有雙重窗結構，所以即使利用所述加熱機構以使試樣氣體不會再次液化的方式進行加熱，也能夠利用所述雙重窗結構的隔熱效果，使所述熱量不容易向所述第一光纖和所述第二光纖傳導。因此，可以使所述第一光纖和所述第二光纖不容易產生溫度變化，從而可以將其導光特性保持為大致固定。
此外，由於僅利用所述射入部和所述射出部的雙重窗結構，就能夠防止因熱量對所述第一光纖和所述第二光纖產生影響，所以可以不需要在所述池主體上形成設置有內側壁和外側壁的雙重結構而使熱量不從該池主體向外部傳導，就可以直接設置所述加熱機構。因此，能夠高效地對在所述氣體池內流通的試樣氣體進行加熱，並且能夠可靠地防止再次液化。
由此，儘管結構簡單卻不浪費多餘的能量，並且能夠保持氣體濃度測量的高精度。
為了使所述氣體池內的測量光的光路容易與不具備所 述雙重窗結構的以往的氣體池大致相同，從而提高氣體濃度測量的精度，較佳的是，所述雙重窗結構包括：內窗板，安裝於所述池主體；外窗板，以與所述內窗板平行的方式從所述內窗板離開規定距離設置；以及封閉壁，連接所述內窗板和所述外窗板之間，形成封閉空間，所述封閉空間內保持為真空、或在所述封閉空間記憶體在氣體。
為了即使所述氣體池因在所述射入部和所述射出部形成雙重窗結構而在整體的形狀上產生誤差，也能夠使組裝性良好且容易形成從所述第一光纖到所述第二光纖的光路，並且不會因固定而對氣體池自身產生大的負荷，從而延長產品壽命，較佳的是，所述池主體是長條狀的構件，所述射入部和所述射出部分別與所述池主體的各端部連接，所述氣體濃度測量裝置還包括支承機構，所述支承機構一點支承所述池主體的中央部。
為了以能夠在所述池主體內對所述試樣氣體進行均勻加熱的方式容易地將所述加熱機構均勻地安裝在所述池主體內，較佳的是，所述池主體是長條狀的構件，所述射入部和所述射出部分別與所述池主體的各端部連接，所述氣體濃度測量裝置還包括支承機構，所述支承機構在所述射入部和所述射出部兩端支承所述氣體池。按照該結構，能夠穩定地支承所述氣體池，並且能夠在所述池主體設置所述加熱機構，從而可以不設置會妨礙以使室內的溫度更均勻穩定的方式進行加熱的構件。
此外，為了容易均勻地設置在所述池主體上而使在內 部流通的試樣氣體不容易產生溫度不均，較佳的是，所述加熱機構是纏繞在所述池主體上的套管加熱器。
為了即使形成所述雙重窗結構，也容易使作為氣體池的機械強度、尺寸公差、相對於測量光的光通過特性達到與以往相同的程度，較佳的是，所述氣體池由複數個石英玻璃構件形成，所述射入部和所述射出部利用光膠與所述池主體連接。此外，按照該結構，即使試樣氣體是相對於金屬的反應性高的氣體，也能夠使試樣氣體不產生變化。
為了在所述第一光纖和所述第二光纖或其附近的光學構件中，不容易產生例如因被所述加熱機構加熱了的周圍環境的空氣冷卻而冷凝從而使光學特性變化的問題，較佳的是，所述氣體濃度測量裝置還包括：光射出單元，通過射出口將從設置在內部的所述第一光纖的端面射出的測量光向所述氣體池射出；受光單元，使射入射入口的通過了所述氣體池的測量光射入設置在內部的所述第二光纖的端面；第一密封件，在射入面和第一端面之間設置成包圍所述射出口的周圍，所述射入面是在所述射入部中測量光從外側最初射入的面，所述第一端面形成在所述光射出單元的所述射出口的周圍；第二密封件，在射出面和第二端面之間設置成包圍所述射入口的周圍，所述射出面是在所述射出部中測量光最後射出的面，所述第二端面形成在所述受光單元的所述射入口的周圍。
為了使所述加熱機構僅對所述氣體池進行加熱，並且使熱量不向所述光射出單元和所述受光單元直接傳導，較 佳的是，所述加熱機構是套管加熱器，所述套管加熱器設置成纏繞在所述氣體池周圍，並且與所述第一端面和所述第二端面分開。
作為良好地使用本發明的氣體濃度測量裝置的具體結構，可以例舉的是，導入所述氣體池的試樣氣體是包括H2O2的氣體，所述測量光包括近紅外區域的光，所述氣體濃度測量裝置還包括濃度計算器，所述濃度計算器基於由所述受光單元接收的測量光的吸光度，計算導入所述氣體池內的H2O2的濃度。
如上所述，按照本發明的氣體濃度測量裝置，即使對所述氣體池進行加熱時，也可以使熱量幾乎不向各光纖傳導，從而使其導光特性不容易產生變化。此外，由於利用所述第一密封件和所述第二密封件來防止周圍環境的空氣進入所述射出口和所述射入口的周圍，所以能夠防止因試樣氣體以外的氣體的吸光的影響和周圍環境的空氣冷凝所導致的氣體濃度的測量精度的下降。此外，即使因加熱機構的加熱使構成氣體濃度測量裝置的例如樹脂等的構件一部分汽化，也能夠防止所述汽化的氣體進入所述射出口和所述射入口。
此外，如上所述，按照本發明的氣體濃度測量裝置，通過所述雙重窗結構，即使在對所述氣體池進行加熱時，也能夠使熱量幾乎不向各光纖傳導，從而可以使其導光特性不容易產生變化。此外，能夠在所述池主體中利用所述加熱機構對試樣氣體進行直接加熱，並且能夠可靠地防止 該池主體內的試樣氣體再次液化。
1‧‧‧氣體池
1A‧‧‧池主體
1B‧‧‧射入部
1C‧‧‧射出部
2‧‧‧光射出單元
3‧‧‧受光單元
4‧‧‧固定機構
5‧‧‧第一密封件
6‧‧‧第二密封件
7‧‧‧第一間隙
8‧‧‧第二間隙
11‧‧‧主體管
12‧‧‧氣體導入管
13‧‧‧氣體匯出管
14‧‧‧射入面
15‧‧‧射出面
21‧‧‧第一光纖
22‧‧‧第一透鏡
23‧‧‧第一保持器
24‧‧‧射出口
25‧‧‧第一端面
26‧‧‧第一凹槽
31‧‧‧第二光纖
32‧‧‧第二透鏡
33‧‧‧第二保持器
34‧‧‧射入口
35‧‧‧第二端面
36‧‧‧第二凹槽
41‧‧‧基座
42‧‧‧第一支承台
43‧‧‧第二支承台
44‧‧‧射入部支承台
45‧‧‧射出部支承台
46‧‧‧中央部支承台
100‧‧‧氣體濃度測量裝置
200‧‧‧氣體濃度控制系統
C‧‧‧氣體濃度計算器
D‧‧‧雙重窗結構
D1‧‧‧內窗板
D2‧‧‧外窗板
D3‧‧‧封閉壁
L1、L2‧‧‧光路
CL‧‧‧載氣管道
DT‧‧‧檢測器
FM1‧‧‧第一切換反射鏡
FM2‧‧‧第二切換反射鏡
GM‧‧‧氣體濃度監測器
GS‧‧‧氣體池機構
HL‧‧‧鹵素光源
JH‧‧‧套管加熱器
LMFM‧‧‧液體品質流量計
TN‧‧‧容器
ML‧‧‧液體材料管道
MFC‧‧‧品質流量控制器
VA‧‧‧汽化裝置
VP‧‧‧汽化器
圖1是表示本發明第一實施方式的氣體濃度測量裝置和氣體濃度控制系統的示意圖。
圖2是表示第一實施方式的氣體濃度測量裝置的結構的示意圖。
圖3是表示第一實施方式的氣體池及其附近設備的結構的示意性立體圖。
圖4是表示第一實施方式的氣體池及其附近設備的結構的示意性主視圖。
圖5是表示第一實施方式的光射出單元的內部結構和相對於氣體池的位置關係的示意性剖視圖。
圖6是表示第一實施方式的受光單元的內部結構和相對於氣體池的位置關係的示意性剖視圖。
圖7是表示本發明第二實施方式的氣體池及其附近設備的結構的示意性立體圖。
圖8是表示第二實施方式的氣體池及其附近設備的結構的示意性主視圖。
圖9是表示第二實施方式的氣體池射入側附近的結構的示意性剖視圖。
圖10是表示第二實施方式的氣體池射出側附近的結構的示意性剖視圖。
圖11是表示第二實施方式的氣體池的變形例的示意性主視圖。
參照圖1至圖6，說明本發明第一實施方式的氣體濃度測量裝置100和使用該氣體濃度測量裝置100的氣體濃度控制系統200。
圖1所示的所述氣體濃度控制系統200例如在半導體製造製程中邊將作為材料氣體的H2O2保持為固定的濃度邊將其向用於在基板上形成氧化膜的室內供給。
所述氣體濃度控制系統200包括：汽化裝置VA，產生H2O2氣體，並且控制其濃度；以及氣體濃度測量裝置100，設置在所述汽化裝置VA和室之間，測量通過的H2O2氣體的濃度。另外，由於H2O2氣體由於與金屬接觸而產生分解，成為H2O和O2，所以利用金屬以外的材料來形成所述氣體濃度控制系統200的全部的接觸氣體部分。
如圖1所示，所述汽化裝置VA包括：載氣管道CL，設置有品質流量控制器MFC，該品質流量控制器MFC控制作為載氣的N2的流量；液體材料管道ML，設置有在內部收容有H2O2溶液的容器TN和測量流動的H2O2溶液流量的液體品質流量計LMFM；以及汽化器VP，設置在所述載氣管道CL和所述液體材料管道ML的合流點，對H2O2溶液進行加熱而使其蒸發。另外，通過以規定壓力向所述容器TN內供、給N2氣體，將H2O2溶液壓送到所述汽化器VP。此外，所述品質流量控制器MFC控制載氣的流量，以使由所述氣體濃度測量裝置100測量的H2O2氣體的測量濃度與目標濃度的偏差變小。
如圖1所示，所述氣體濃度測量裝置100包括：氣體池機構GS，使作為試樣氣體的H2O2氣體流通，並且使測量光通過該H2O2氣體；以及氣體濃度監測器GM，產生測量光，並且測量所述氣體池機構GS中通過了H2O2氣體的測量光的吸光度。
更具體地說，如圖2所示，所述氣體濃度測量裝置100基於NIR法來測量H2O2氣體的濃度，其包括：參照光的光路L1，從鹵素光源HL射出的近紅外區域的波長的光不經由所述氣體池機構GS而作為參照光射入檢測器DT；以及測量光的光路L2，從所述鹵素光源HL射出的光作為測量光經由所述氣體池機構GS而到達所述檢測器DT。此外，所述氣體濃度測量裝置100包括第一切換反射鏡FM1和第二切換反射鏡FM2兩個切換反射鏡，用於將從所述鹵素光源HL射出的光的光路切換為所述參照光的光路L1或所述測量光的光路L2中的任一個。亦即，在從所述鹵素光源HL射出的光通過所述參照光的光路L1而到達所述檢測器DT的情況下，所述第一切換反射鏡從光路上離開，第二切換反射鏡FM2配置在光路上。此外，在從所述鹵素光源HL射出的光通過所述測量光的光路L2而到達所述檢測器DT的情況下，所述第二切換反射鏡FM2從光路上離開，第一切換反射鏡FM1配置在光路上。
所述檢測器DT例如根據參照光和測量光的強度來測量H2O2和H2O的吸收波長區域的吸光度。所述氣體濃度監測器GM還包括氣體濃度計算器C，該氣體濃度計算器 C基於測量的吸光度，計算H2O2氣體和H2O氣體的濃度。所述氣體濃度計算器C在包括CPU、記憶體、輸入輸出裝置和A/C、D/C轉換器等的所謂的電腦中執行存儲在記憶體內的程式，並且通過各設備協同工作來實現所述功能。亦即，氣體濃度計算器C基於吸光度與表示吸光度和氣體濃度之間關係的校準曲線來計算氣體濃度。通過實驗等預先製作所述校準曲線。
接著，參照圖3至圖6，對所述氣體池機構GS進行詳細說明。
如圖3和圖4所示，所述氣體池機構GS構成連接所述汽化器VP和所述室之間的管道的一部分，其包括：氣體池1，導入H2O2氣體；光射出單元2，向所述氣體池1射入測量光；受光單元3，接收通過了所述氣體池1的測量光；以及固定機構4，以保持規定的位置關係的狀態將所述氣體池1、所述光射出單元2和所述受光位置單元固定。所述光射出單元2和所述受光單元3在光學上具有相同的結構要素，如圖4的主視圖所示，所述氣體池機構GS配置成以所述氣體池1為中心對稱。此外，在本實施方式中，所述氣體池1、所述光射出單元2和所述受光單元3分別形成為單獨個體。
所述氣體池1包括：大致圓筒狀的主體管11，配置在所述光射出單元2和所述受光單元3之間；氣體導入管12，垂直設置在所述主體管11的側面上游；以及氣體匯出管13，設置在所述主體管11的側面下游。所述氣體池1 由石英玻璃形成，使H2O2氣體不容易產生分解反應。所述主體管11上游的端面是射入面14，從所述光射出單元2射出的測量光射入所述射入面14，下游的端面是射出面15，通過了H2O2氣體的測量光從所述射出面15向外部射出。亦即，測量光的光軸和所述主體管11的軸一致。
為了防止汽化的H2O2氣體被冷卻而再次液化，如圖1所示，所述氣體池1上纏繞有作為加熱機構的套管加熱器JH，該套管加熱器JH覆蓋所述主體管11的周圍、所述氣體導入管12和所述氣體匯出管13的周圍。套管加熱器JH在作為隔熱材料的帶狀樹脂材料上設置有電熱線，纏繞成覆蓋各管的整個側面。另外，套管加熱器JH不與所述光射出單元2和所述受光單元3接觸而設置成具有間隙。
如圖3、圖4和圖5所示，所述光射出單元2包括：第一光纖21，引導從所述鹵素光源HL射出的測量光；第一透鏡22，設置成與所述第一光纖21的端面相對；以及第一保持器23，呈與所述主體管11大致相同直徑的圓筒狀，將所述第一光纖21和所述第一透鏡22保持在內部。
所述第一保持器23是樹脂製的構件，在一個端面上開設有用於將所述第一光纖21插入內部的插入孔，在作為另一個端面的第一端面25上、且在所述第一透鏡22的光射出側的附近形成有射出口24，將通過了所述第一透鏡22的測量光從該射出口24向外部射出。在所述第一端面25上以所述射出口24為中心形成有圓形的第一凹槽26。此外，所述第一端面25設置成與所述氣體池1的所述射入面 14接近且相對。
如圖5所示，在所述光射出單元2的第一端面25和所述氣體池1的所述射入面14之間設置有O型環，該O型環是收容在第一凹槽26內的第一密封件5。亦即，所述第一密封件5設置成以氣密方式包圍所述射出口24的周圍。此外，所述光射出單元2和所述氣體池1固定在所述固定機構4上，在所述第一密封件5沿厚度方向被擠壓的狀態下，在所述第一端面25和所述射入面14之間形成有第一間隙7。換句話說，在組裝的狀態下，所述光射出單元2不與所述氣體池1直接接觸，僅通過所述第一密封件5間接地從所述氣體池1傳遞來熱量。
如圖3、圖4和圖6所示，所述受光單元3包括：第二透鏡32，對通過了所述氣體池1的測量光進行聚光；第二光纖31，端面設置成與所述第二透鏡32相對，將通過了所述第二透鏡32的測量光向所述檢測器DT引導；以及第二保持器33，呈與所述主體管11大致相同直徑的圓筒狀，將所述第二透鏡32和所述第二光纖31保持在內部。
所述第二保持器33是樹脂製的構件，在作為一個端面的第二端面35上且在所述第二透鏡32的光射入側的附近形成有射入口34，該射入口34使通過了所述氣體池1的測量光射入內部，在另一個端面上開設有插入孔，該插入孔用於將所述第二光纖31插入內部。在所述第二端面35上以所述射入口34為中心形成有圓形的第二凹槽36。此外，所述第二端面35設置成與所述氣體池1的所述射出面 15接近且相對。
如圖6所示，在所述氣體池1的所述射出面15和所述受光單元3的所述第二面之間設置有O型環，該O型環是收容在第二凹槽36內的第二密封件6。亦即，所述第二密封件6設置成以氣密方式包圍所述射入口34的周圍。此外，所述氣體池1和所述受光單元3固定在所述固定機構4上，在所述第二密封件6沿厚度方向被擠壓的狀態下，在所述射出面15和所述第二端面35之間形成有第二間隙8。換句話說，在組裝狀態下，所述受光單元3不與所述氣體池1直接接觸，僅通過所述第二密封件6間接從所述氣體池1傳導來熱量。此外，所述第一間隙7和所述第二間隙8為大致相同尺寸，所述第一密封件5和所述第二密封件6變形前的厚度尺寸比所述第一間隙7和所述第二間隙8大。
所述固定機構4包括：大致長方形板狀的金屬製的基座41；以及直立設置在所述基座41上的樹脂製的第一支承台42、第二支承台43和中央支承台44。
所述第一支承台42是板狀構件，直立設置在所述基座41的一端側，固定所述光射出單元2。更具體地說，如圖5所示，所述第一保持器23的所述第一端面25側形成為兩級圓筒狀，所述第一端面25側的小直徑部分插入所述第一支承台42。所述第一保持器23的大直徑部分的端面為基準面，在與所述第一支承台42的一面抵接的狀態下，所述第一端面25與所述第一支承台42的另一面大致位於同 一平面上。通過在該狀態下從所述第一保持器23的側面進行螺絲固定，固定所述光射出單元2並限定所述第一端面25的位置。
所述第二支承台43是板狀構件，直立設置在所述基座41的另一端側，固定所述受光單元3。更具體地說，如圖6所示，所述第二保持器33的所述第二端面35側形成為兩級圓筒狀，所述第二端面35側的小直徑部分插入所述第二支承台43。所述第二保持器33的大直徑部分的端面為基準面，在與所述第二支承台43的另一面抵接的狀態下，所述第二端面35與所述第二支承台43的一面大致位於同一平面上。通過在該狀態下從所述第二保持器33的側面進行螺絲固定，固定所述受光單元3並限定所述第二端面35的位置。
這樣，僅通過相對於所述固定機構4固定所述第一保持器23和所述第二保持器33，就能夠在離開規定距離的狀態下準確地配置所述第一端面25和所述第二端面35。因此，所述第一光纖21、所述第一透鏡22、所述第二透鏡32和所述第二光纖31也在所述光軸上配置在設計上的位置上。
所述中央支承台44是臨時保持機構，以沿測量光的光軸方向可滑動的方式臨時保持所述氣體池1的主體管11。例如在將所述第一保持器23固定在所述固定機構4上的狀態下，將所述氣體池1插入所述中央支承台44，在所述第一端面25和所述射入面14之間夾持第一密封件5的狀態 下，將所述氣體池1向所述第一支承台42側按壓。接著，在所述射出面15和所述第二端面35之間夾持第二密封件的狀態下，通過將所述第二保持器33固定在所述第二支承台43上，將所述氣體池1向所述第一支承台42側按壓。通過以該方式進行安裝，所述氣體池1通過分別從所述第一密封件5和所述第二密封件6接受相反方向的斥力，移動到各力均衡的位置。因此，所述氣體池1到配置到所述第一端面25和所述第二端面35的中央為止自然地移動，在該狀態下，所述氣體池1通過螺絲固定在所述中央支承台44上。亦即，雖然通過所述固定機構4和所述臨時保持機構，所述氣體池1、所述光射出單元2和所述受光單元3分別構成為單獨個體，但是利用所述第一密封件5和所述第二密封件6的斥力，所述氣體池1被按壓夾持在所述光射出單元2和所述受光單元3之間，從而能夠精度良好地將各部分所具有的光學構件配置在設計上的位置。
按照以所述方式構成的氣體濃度測量裝置100，由於所述第一密封件5和所述第二密封件6設置成分別以氣密方式包圍所述射出口24和所述射入口34，所以能夠防止所述氣體池機構GS的周圍環境的空氣進入所述射出口24和所述射入口34。此外，即使因套管加熱器JH發熱而使形成隔熱材料的樹脂的一部分汽化，也能夠防止所述汽化氣體進入所述射出口24和所述射入口34。
因此，能夠防止如下情況：因作為試樣氣體的H2O2以外的成分進入到測量光的光路上、或周圍環境的空氣和 氣體在所述第一透鏡22或所述第二透鏡32上冷凝，使測量的吸光度變化而不能高精度地測量氣體濃度。
此外，由於所述光射出單元2和所述受光單元3不與被所述套管加熱器加熱的所述氣體池1直接接觸而是僅通過作為樹脂的O型環接觸，所以能夠防止從所述氣體池1通過熱傳導對所述第一光纖21和所述第二光纖31進行加熱，從而能夠防止產生溫度變化。因此，可以將光纖的導光特性保持為固定，從而能夠高精度地保持氣體濃度的測量精度。
對第一實施方式的變形例進行說明。
在所述第一實施方式中，為了測量H2O2氣體的濃度而使用本發明的氣體濃度測量裝置，但是也可以用於測量其它種類氣體的濃度。例如可以用於在生成醫療系統的氣體時測量其濃度而得到所希望的濃度的氣體。在與H2O2氣體不同的、對金屬不具有反應性的氣體的情況下，也可以由石英玻璃以外的材料形成氣體池。此外，光射出單元和受光單元也可以由樹脂以外的材料構成。
第一密封件和第二密封件並不限於O型環，例如可以是填充材料，該填充材料設置成填充光射出單元或受光單元與氣體池的間隙。此外，O型環可以是樹脂製的構件，也可以是金屬製的構件。所述加熱機構並不限定於套管加熱器，只要是如下的加熱器的即可：能夠對所述氣體池進行加熱，並且加熱至使在內部流通的試樣氣體不分解且不會再次液化的程度。
參照圖7至圖10，說明本發明第二實施方式的氣體濃度測量裝置100和使用該氣體濃度測量裝置100的氣體濃度控制系統200。另外，第二實施方式的氣體濃度測量裝置100的結構與第一實施方式不同，氣體濃度控制系統200與圖1、圖2所示的結構相同。
接著，參照圖7至圖10，對所述氣體池機構GS進行詳細說明。
如圖7和圖8所示，所述氣體池機構GS構成連接所述汽化器VP和所述室之間的管道的一部分，其包括：氣體池1，導入H2O2氣體；光射出單元2，向所述氣體池1射入測量光；受光單元3，接收通過了所述氣體池1的測量光；以及固定機構4，以保持規定的位置關係的狀態固定所述氣體池1、所述光射出單元2和所述受光位置單元。所述光射出單元2和所述受光單元3在光學上具有相同的結構要素，如圖8的主視圖所示，所述氣體池機構GS配置成以所述氣體池1為中心對稱。此外，在本實施方式中，所述氣體池1、所述光射出單元2和所述受光單元3分別形成為單獨個體。
所述氣體池1包括：池主體1A，向內部導入試樣氣體；射入部1B，向所述池主體1A內射入測量光；以及射出部1C，向外部射出通過了所述池主體1A的測量光。此外，所述氣體池1由複數個石英玻璃構件形成，不容易與H2O2氣體產生分解反應。此外，所述氣體池1在所述射入部1B和所述射出部1C的部分被後述的固定機構4兩端支 承。
所述池主體1A包括：大致圓筒狀的主體管11，配置在所述光射出單元2和所述受光單元3之間；氣體導入管12，垂直設置在所述主體管11的側面上游；以及氣體匯出管13，設置在所述主體管11的側面下游。
所述射入部1B和所述射出部1C具有內部保持為真空的雙重窗結構D。在本實施方式中，利用光膠將相同直徑的兩端封閉的圓筒管與兩端開口的大致圓筒狀的主體管11連接。
另外，光膠是指不使用黏合劑而僅通過使平滑的玻璃彼此接觸來進行連接的方法，例如在常溫或高溫下進行連接。光膠利用玻璃表面間的范德華力或由於吸附空氣中的水分而形成的矽烷醇基之間的氫鍵而牢固地進行連接。亦即，所述氣體池1是不伴隨於因黏合劑或藥劑而使玻璃溶解地複數個石英玻璃構件彼此的平面直接接觸而進行的連接。因此，能夠不產生因黏合劑或玻璃溶解而導致的光學特性變化，並且能夠保持雙重窗結構D的真空，將所述氣體池1的尺寸公差和強度保持為與連接前的所述池主體1A單體相同。
如圖7至10所示，所述射入部1B、所述主體管11和所述射出部1C以該順序呈一列排列設置，呈一根圓筒管，測量光的光軸和所述主體管11的軸一致。此外，所述射入部1B的外側端面形成射入面14，從所述光射出單元2射出的測量光最初射入該射入面14。另一方面，在所述氣體 池1的下游，所述射出部1C的外側端面形成射出面15，通過了H2O2氣體的測量光最後通過該射出面15。
如圖9和圖10所示，雙重窗結構D包括：圓板狀的內窗板D1，利用光膠與所述池主體1A連接；圓板狀的外窗板D2，從所述內窗板D1離開規定距離並列設置；兩端開口的圓筒狀的封閉壁D3，連接所述內窗板D1和所述外窗板D2之間，在內部形成封閉空間。利用光膠分別連接所述內窗板D1、所述外窗板D2和所述封閉壁D3。
為了防止汽化的H2O2氣體被冷卻而再次液化，如圖1所示，所述氣體池1纏繞有作為加熱機構的套管加熱器JH，該套管加熱器JH覆蓋所述主體管11的周圍、所述氣體導入管12和所述氣體匯出管13的周圍。套管加熱器JH在作為隔熱材料的帶狀樹脂材料上設置有電熱線，纏繞成覆蓋各管的整個側面。另外，在本實施方式中，所述氣體池1在所述射入部1B和所述射出部1C的部分被兩端支承，由於纏繞有所述套管加熱器JH的所述池主體1A未被支承，所以容易將所述套管加熱器JH均勻地安裝在主體管11上，從而容易實現氣體池1內的均勻的溫度分佈。更具體地說，套管加熱器JH僅設置在主體管11部分上，未覆蓋所述射入部1B和所述射出部1C部分。亦即，套管加熱器JH不與所述光射出單元2和所述受光單元3直接接觸。
如圖7、圖8和圖9所示，所述光射出單元2包括：第一光纖21，引導從所述鹵素光源HL射出的測量光；第 一透鏡22，設置成與所述第一光纖21的端面相對；以及第一保持器23，呈與所述主體管11大致相同直徑的圓筒狀，將所述第一光纖21和所述第一透鏡22保持在內部。
所述第一保持器23是樹脂製的構件，在一個端面上開設有用於將所述第一光纖21插入內部的插入孔，在作為另一個端面的第一端面25上、且在所述第一透鏡22的光射出側的附近形成有射出口24，通過了所述第一透鏡22的測量光從所述射出口24向外部射出。在所述第一端面25上以所述射出口24為中心形成有圓形的第一凹槽26。此外，所述第一端面25設置成與所述氣體池1的所述射入面14接近且相對。
如圖9所示，在所述光射出單元2的第一端面25和所述氣體池1的所述射入面14之間設置有O型環，該O型環是收容在第一凹槽26內的第一密封件5。亦即，所述第一密封件5設置成以氣密方式包圍所述射出口24的周圍。此外，所述光射出單元2和所述氣體池1固定在所述固定機構4上，在所述第一密封件5沿厚度方向被擠壓的狀態下，在所述第一端面25和所述射入面14之間形成有第一間隙7。換句話說，在組裝的狀態下，所述光射出單元2不與所述氣體池1直接接觸。
如圖7、圖8和圖10所示，所述受光單元3包括：第二透鏡32，對通過了所述氣體池1的測量光進行聚光；第二光纖31，設置成端面與所述第二透鏡32相對，將通過了所述第二透鏡32的測量光向所述檢測器DT引導；以及 第二保持器33，呈與所述主體管11大致相同直徑的圓筒狀，將所述第二透鏡32和所述第二光纖31保持在內部。
所述第二保持器33是樹脂製的構件，在作為一個端面的第二端面35上且在所述第二透鏡32的光射入側的附近形成有射入口34，該射入口34用於使通過了所述氣體池1的測量光射入內部，在另一個端面上開設有用於將所述第二光纖31插入內部的插入孔。在所述第二端面35上以所述射入口34為中心形成有圓形的第二凹槽36。此外，所述第二端面35設置成與所述氣體池1的所述射出面15接近且相對。
如圖10所示，在所述氣體池1的所述射出面15和所述受光單元3的所述第二面之間設置有O型環，該O型環是收容在第二凹槽36內的第二密封件6。亦即，所述第二密封件6設置成以氣密方式包圍所述射入口34的周圍。此外，所述氣體池1和所述受光單元3固定在所述固定機構4上，在所述第二密封件6沿厚度方向被擠壓的狀態下，在所述射出面15和所述第二端面35之間形成有第二間隙8。換句話說，在組裝的狀態下，所述受光單元3不與所述氣體池1直接接觸。
此外，所述第一間隙7和所述第二間隙8為大致相同尺寸，所述第一密封件5和所述第二密封件6變形前的厚度尺寸比所述第一間隙7和所述第二間隙8大。
所述固定機構4包括：大致長方形板狀的金屬製的基座41；以及直立設置在所述基座41上的樹脂製的第一支 承台42、第二支承台43、射入部支承台44和射出部支承台45。
所述第一支承台42是直立設置在所述基座41一端側的板狀構件，固定所述光射出單元2。更具體地說，如圖9所示，所述第一保持器23的所述第一端面25側形成為兩級圓筒狀，所述第一端面25側的小直徑部分插入所述第一支承台42。所述第一保持器23的大直徑部分的端面為基準面，在與所述第一支承台42的一面抵接的狀態下，所述第一端面25與所述第一支承台42的另一面大致處於同一平面上。通過在該狀態下從所述第一保持器23的側面側進行螺絲固定，固定所述光射出單元2並限定所述第一端面25的位置。
所述第二支承台43是板狀構件，直立設置在所述基座41的另一端側，固定所述受光單元3。更具體地說，如圖10所示，所述第二保持器33的所述第二端面35側形成為兩級圓筒狀，所述第二端面35側的小直徑部分插入所述第二支承台43。所述第二保持器33的大直徑部分的端面為基準面，在與所述第二支承台43的另一面抵接的狀態下，所述第二端面35與所述第二支承台43的一面大致處於同一平面上。通過在該狀態下從所述第二保持器33的側面側進行螺絲固定，固定所述受光單元3並限定所述第二端面35的位置。
如上所述地，僅通過相對於所述固定機構4固定所述第一保持器23和所述第二保持器33，可以在離開規定距 離的狀態下準確地配置所述第一端面25和所述第二端面35。因此，所述第一光纖21、所述第一透鏡22、所述第二透鏡32和所述第二光纖31也在所述光軸上配置在設計上的位置上。
所述射入部支承台44和所述射出部支承台45在所述氣體池1中僅與形成有雙重窗結構D的部分接觸。亦即，在所述氣體池1中，在最不容易受到套管加熱器JH的熱量影響且容易將溫度保持為固定的部分，封閉壁D3的外側周面與所述射入部支承台44和所述射出部支承台45接觸。另外，所述射入部支承台44和所述射出部支承台45也可以從所述射入部1B和所述射出部1C局部伸出，局部支承所述池主體1A。
按照以所述方式構成的氣體濃度測量裝置100，由於作為所述氣體池1兩端部的所述射入部1B和所述射出部1C具有雙重窗結構D，所以套管加熱器JH的熱量在所述射入部1B和所述射出部1C被隔熱，從而不容易向所述光射出單元2和所述受光單元3傳熱。因此，即使在所述氣體池1內以不會再次液化的方式對試樣氣體進行充分加熱，也可以防止因熱量使各光纖的導光特性變化而使濃度測量的精度變化。
此外，套管加熱器JH的熱量也不容易向所述射入部支承台44和所述射出部支承台45直接傳遞，從而容易分別將它們的溫度保持為固定。因此，由於所述氣體池1雖然被兩端支承但是所述射入部支承台44和所述射出部支 承台45各自不容易分別產生熱量變形，所以容易始終將所述氣體池1的姿勢保持為固定。因此，即使對試樣氣體進行加熱，也可以使測量光的光軸和所述氣體池1的光軸大致一致，防止光學特性變化，從而能夠保持濃度的高測量精度。另外，直立設置在所述基座41上的第一支承台42和射入部支承台44可以成為一體，直立設置在所述基座41上的第一支承台43和射出部支承台45也可以成為一體。亦即，可以針對一方的一個台預先設置有對光射出單元2和射入部1B兩方進行定位的第一卡合部，並且針對另一方的台預先設置對受光單元3和射出部1C兩方進行定位的第二卡合部。按照該結構，僅通過將氣體池1、光射出單元2和受光單元3安裝在台上，就能夠高精度地使各自的光軸一致，從而能夠降低所述作業的繁雜性。
此外，由於所述第一密封件5和所述第二密封件6分別設置成以氣密方式包圍所述射出口24和所述射入口34，所以能夠防止所述氣體池機構GS周圍環境的空氣進入所述射出口24和所述射入口34。此外，即使因套管加熱器JH發熱而使形成隔熱材料的樹脂的一部分汽化，也能夠防止所述汽化氣體進入所述射出口24和所述射入口34。
因此，能夠防止如下情況：因作為試樣氣體的H2O2以外的成分進入測量光的光路上、或周圍環境的空氣和氣體在所述第一透鏡22或所述第二透鏡32上冷凝，使測量的吸光度變化而不能高精度地測量氣體濃度。
對第二實施方式的變形例進行說明。
在所述第二實施方式中，所述氣體池1利用固定機構4的所述射入部支承台44和所述射出部支承台45，兩端支承射入部1B和射出部1C部分，但是如圖11所示，也可以設置中央部支承台46，利用一點僅支承所述氣體池1的池主體1A的中央部。
按照該結構，即使氣體池1相對於光軸方向存在組裝誤差等，並且從射入部1B到射出部1C的形狀偏離了設計值，與進行兩端支承的情況相比，也能夠以使光從光射出單元2到受光單元3通過的方式容易地組裝氣體池1。此外，由於利用一點支承氣體池1的中央部，所以與兩端支承的情況相比，不容易因形狀誤差而產生負荷，從而能夠實現產品的長壽命化。
在所述第二實施方式中，為了測量H2O2氣體的濃度，使用本發明的氣體濃度測量裝置，但是也可以用於測量其它種類氣體的濃度。例如可以用於在生成醫療系統的氣體時測量其濃度，從而得到所希望的濃度的氣體。在與H2O2氣體不同的且對金屬不具有反應性的氣體的情況下，也可以由石英玻璃以外的材料形成氣體池。此外，光射出單元和受光單元也可以由樹脂以外的材料構成。
此外，只要適當地設定雙重窗結構的封閉空間內的真空度即可，可以是如下的真空度：能夠以不會因加熱機構的加熱對各光纖產生影響的程度進行隔熱。真空度例如可以為0.1torr以下1.0×10-3torr以上。此外，雙重窗結構可 以是封閉空間內不是真空而存在氣體。例如所述封閉空間內可以是與試樣氣體不同種類的氣體、或者是吸光波長與試樣氣體不同的氣體。作為具體例，在所述封閉空間內作為氣體充滿了或流通有除去了水蒸氣的乾燥空氣。按照這種結構，即使不是真空，封閉空間內的氣體也能夠作為具有透光性的隔熱材料發揮功能，從而能夠防止來自所述加熱機構的熱量向各光纖傳導。此外，如果是乾燥空氣，則即使在雙重窗結構記憶體在氣體，也不會因H2O而產生吸光，例如能夠在H2O2或其它氣體的濃度測量中不會導致精度下降。此外，封閉空間內並不限定於完全密閉的空間，可以具有極小的間隙，例如真空度可以隨自然老化而下降。另外，在雙重窗結構的內部存在氣體的情況下，可以與大氣壓相同，也可以與大氣壓相比減壓。
此外，雙重窗結構的直徑可以與主體管的直徑不同。此外，可以不通過密封件地使光射出單元和受光單元分別與射入部和射出部直接接觸。即使是該結構，也可以利用射入部和射出部的隔熱功能，不向光射出單元和受光單元進行熱傳導，從而將各光纖的溫度保持為固定。
加熱機構並不限定於對氣體池進行直接加熱，例如可以在向氣體池導入試樣氣體前的配管中對試樣氣體進行加熱。
第一密封件和第二密封件並不限定於O型環，例如可以是填充材料，該填充材料設置成填充射出單元或受光單元與氣體池的間隙。此外，O型環可以是樹脂製的構件， 也可以是金屬製的構件。所述加熱機構並不限定於套管加熱器，可以是如下的加熱器：能夠對所述氣體池進行加熱，並且加熱至使在內部流通的試樣氣體不分解且不會再次液化的程度。
此外，只要不違反本發明的宗旨，可以進行各種實施方式的組合。
可以相互組合本發明的各個實施方式(實施例)中所記載的技術特徵形成新的技術方案。
1‧‧‧氣體池
2‧‧‧池主體
5‧‧‧第一密封件
7‧‧‧第一間隙
11‧‧‧主體管
12‧‧‧氣體導入管
14‧‧‧射入面
21‧‧‧第一光纖
22‧‧‧第一透鏡
23‧‧‧第一保持器
24‧‧‧射出口
25‧‧‧第一端面
26‧‧‧第一凹槽
41‧‧‧基座
42‧‧‧第一支承台

Claims (16)

  1. 一種氣體濃度測量裝置，包括：氣體池，具有測量光向內部射入的射入面和測量光向外部射出的射出面，向內部導入試樣氣體；加熱機構，對前述氣體池進行加熱；光射出單元，通過射出口將從設置在內部的第一光纖的端面射出的測量光向前述氣體池射出；受光單元，使射入射入口的通過了前述氣體池的測量光射入設置在內部的第二光纖的端面；第一密封件，在前述氣體池的前述射入面和第一端面之間設置成包圍前述射出口的周圍，前述第一端面形成在前述光射出單元的前述射出口的周圍；以及第二密封件，在前述氣體池的前述射出面和第二端面之間設置成包圍前述射入口的周圍，前述第二端面形成在前述受光單元的前述射入口的周圍。
  2. 如請求項1所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述第一密封件和前述第二密封件是O型環。
  3. 如請求項1所記載之氣體濃度測量裝置，其中在設置有前述第一密封件和前述第二密封件的狀態下，在前述氣體池的前述射入面和前述光射出單元的前述第一端面之間形成有第一間隙；在前述氣體池的前述射出面和前述受光單元的前述第二端面之間形成有第二間隙。
  4. 如請求項3所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述第 一間隙和前述第二間隙的尺寸大致相同，前述第一密封件和前述第二密封件的變形前的厚度尺寸設定為比前述第一間隙和前述第二間隙大。
  5. 如請求項1所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述氣體池由石英玻璃形成；前述光射出單元包括：第一光纖，測量光從端面射出；第一透鏡，使從前述第一光纖的端面射出的測量光準直化；以及樹脂製的第一保持器，將前述第一光纖和前述第一透鏡保持在內部；前述射出口和前述第一端面形成於前述第一保持器；前述受光單元包括：第二光纖，從端面導入測量光；第二透鏡，將測量光向前述第二光纖的端面聚光；以及樹脂製的第二保持器，將前述第二光纖和前述第二透鏡保持在內部；前述射入口和前述第二端面形成於前述第二保持器。
  6. 如請求項1所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述加熱機構是套管加熱器，前述套管加熱器設置成纏繞在前述氣體池周圍，並且與前述第一端面和前述第二端 面分開。
  7. 如請求項1所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述氣體濃度測量裝置還包括：固定機構，在使前述光射出單元的第一端面和前述受光單元的第二端面離開規定距離的狀態下固定前述光射出單元的第一端面和前述受光單元的第二端面；以及臨時保持機構，以相對於測量光的光軸方向可滑動的方式臨時保持前述氣體池；利用前述第一密封件和前述第二密封件的斥力，將前述氣體池按壓夾持在前述光射出單元和前述受光單元之間。
  8. 如請求項1所記載之氣體濃度測量裝置，其中導入前述氣體池的試樣氣體是包括H2O2的氣體；前述測量光包括近紅外區域的光；前述氣體濃度測量裝置還包括濃度計算器，前述濃度計算器基於由前述受光單元接收的測量光的吸光度，計算導入前述氣體池內的H2O2的濃度。
  9. 一種氣體濃度測量裝置，包括：氣體池，包括：池主體，向內部導入試樣氣體；射入部，向前述池主體內射入測量光；以及射出部，通過了前述池主體的測量光向外部射出；加熱機構，對前述氣體池或導入前述氣體池的試 樣氣體進行加熱；第一光纖，設置成從端面射出測量光並使前述測量光射入前述射入部；以及第二光纖，設置成通過了前述射出部的測量光射入端面；前述射入部和前述射出部具有內部保持為真空或在內部存在氣體的雙重窗結構。
  10. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述雙重窗結構包括：內窗板，安裝於前述池主體；外窗板，以與前述內窗板平行的方式從前述內窗板離開規定距離設置；以及封閉壁，連接前述內窗板和前述外窗板之間，形成封閉空間，前述封閉空間內保持為真空、或在前述封閉空間記憶體在氣體。
  11. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述池主體是長條狀的構件；前述射入部和前述射出部分別與前述池主體的各端部連接；前述氣體濃度測量裝置還包括支承機構，前述支承機構一點支承前述池主體的中央部。
  12. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述池主體是長條狀的構件； 前述射入部和前述射出部分別與前述池主體的各端部連接；前述氣體濃度測量裝置還包括支承機構，前述支承機構在前述射入部和前述射出部兩端支承前述氣體池。
  13. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述加熱機構是纏繞在前述池主體上的套管加熱器。
  14. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述氣體池由複數個石英玻璃構件形成；前述射入部和前述射出部利用光膠與前述池主體連接。
  15. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中前述氣體濃度測量裝置還包括：光射出單元，通過射出口將從設置在內部的前述第一光纖的端面射出的測量光向前述氣體池射出；受光單元，使射入射入口的通過了前述氣體池的測量光射入設置在內部的前述第二光纖的端面；第一密封件，在射入面和第一端面之間設置成包圍前述射出口的周圍，前述射入面是在前述射入部中測量光從外側最初射入的面，前述第一端面形成在前述光射出單元的前述射出口的周圍；第二密封件，在射出面和第二端面之間設置成包圍前述射入口的周圍，前述射出面是在前述射出部中測量光最後射出的面，前述第二端面形成在前述受光 單元的前述射入口的周圍。
  16. 如請求項9所記載之氣體濃度測量裝置，其中導入前述氣體池的試樣氣體是包括H2O2的氣體；前述測量光包括近紅外區域的光；前述氣體濃度測量裝置還包括濃度計算器，前述濃度計算器基於由前述受光單元接收的測量光的吸光度，計算導入前述氣體池內的H2O2的濃度。
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