WO2021131574A1 - 赤外線検出器及びガス分析計 - Google Patents

赤外線検出器及びガス分析計 Download PDF

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WO2021131574A1
WO2021131574A1 PCT/JP2020/045030 JP2020045030W WO2021131574A1 WO 2021131574 A1 WO2021131574 A1 WO 2021131574A1 JP 2020045030 W JP2020045030 W JP 2020045030W WO 2021131574 A1 WO2021131574 A1 WO 2021131574A1
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infrared light
light
infrared
incident
area
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PCT/JP2020/045030
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Inventor
岡本　一隆
Original Assignee
株式会社堀場製作所
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    • 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
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an infrared detector and a gas analyzer.
  • the non-dispersed infrared absorption method has been used to analyze the composition of gas.
  • a plurality of gas components absorb different wavelengths of infrared light.
  • the infrared light that has passed through the gas is passed through a specific optical filter that transmits infrared light having a wavelength absorbed by a specific gas component, and the intensity of the infrared light that has passed through the specific optical filter is detected.
  • the intensity of reference infrared light passed through an optical filter that transmits infrared light having a wavelength different from the wavelength absorbed by a specific gas component is detected.
  • the intensity of the infrared light that has passed through the particular optical filter differs from the intensity of the reference infrared light.
  • the concentration of a specific gas component can be obtained from the difference in the intensity of infrared light.
  • a non-dispersed infrared absorption method is used for analysis of gas components contained in automobile exhaust gas.
  • Patent Document 1 discloses an infrared detector for analyzing a plurality of types of gas components.
  • the infrared detector includes a plurality of types of optical filters corresponding to a plurality of types of gas components, and a reference optical filter that transmits infrared light having a wavelength different from the wavelength absorbed by the plurality of types of gas components. Infrared light that has passed through each optical filter is detected individually. In this way, the infrared detector individually detects the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by the plurality of types of gas components, and analyzes the concentrations of the plurality of types of gas components. For example, such an infrared detector is used to analyze the concentrations of carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas.
  • CO 2 carbon dioxide
  • CO carbon monoxide
  • HC hydrocarbons
  • the detection accuracy of the plurality of types of gas components may differ.
  • the concentration of HC is lower than that of other gas components. Therefore, the difference between the intensity of the infrared light transmitted through the optical filter corresponding to HC and the intensity of the reference infrared light is small, and the detection accuracy of HC is low.
  • the detection accuracy of any of the multiple types of gas components will not meet strict standards.
  • the infrared detector for analyzing a plurality of types of gas components has a problem that it is not possible to set a strict standard for detection accuracy.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is an infrared detector and a gas that enable strict standard setting by improving the detection accuracy of a specific gas component. To provide an analyzer.
  • the infrared detector according to the present invention has a one-to-one correspondence with a plurality of optical filters that selectively transmit infrared light of a predetermined wavelength and the plurality of optical filters, respectively, and collects infrared light.
  • each of the plurality of light collecting units has an incident port on which the infrared light is incident, and the incident light of the plurality of light collecting units is provided. It is characterized by a non-uniform mouth area.
  • the infrared detector collects a plurality of optical filters, a plurality of condensing units for condensing infrared light, and infrared light transmitted through the optical filter and condensed by the condensing unit. It is provided with a plurality of light receiving units that receive light. Each optical filter selectively transmits infrared light of a predetermined wavelength.
  • the area of the incident port of the plurality of light collecting portions is non-uniform.
  • the plurality of optical filters are arranged at positions through which infrared light before incident on the plurality of condensing portions passes, and the infrared light of the plurality of optical filters passes through. It is characterized in that the area of the transparent portion is non-uniform.
  • the plurality of optical filters are arranged in front of the plurality of condensing portions. Similar to the area of the incident port of the condensing portion, the area of the portion through which the infrared light of the plurality of optical filters is transmitted is non-uniform.
  • the infrared light transmitted through the optical filter is incident on the incident port of the condensing unit corresponding to the optical filter. Infrared light with different wavelengths that has passed through each optical filter is individually focused by the condensing unit.
  • the infrared detector according to the present invention is an incident light of a condensing unit corresponding to an optical filter that selectively transmits infrared light having a wavelength absorbed by a low-concentration component among a plurality of components contained in an object to be analyzed. It is characterized in that the area of the mouth is large and the area of the incident port of the condensing portion corresponding to the optical filter that selectively transmits infrared light having a wavelength absorbed by a high-concentration component is small.
  • the present invention is used for component analysis.
  • the area of the incident port of the condensing part that collects infrared light of the wavelength absorbed by the low-concentration component contained in the analysis object such as gas is large, and the infrared light of the wavelength absorbed by the high-concentration component is collected.
  • the area of the incident port of the light condensing part is small. Since the area of the incident port of the condensing portion that collects infrared light having a wavelength absorbed by a low-concentration component is large, the amplification factor of the intensity of the infrared light is increased. Therefore, the detection accuracy of low-concentration components is improved.
  • the detection accuracy of this component can be maintained high.
  • the condensing unit that collects infrared light of the wavelength absorbed by the high-concentration component By reducing the area of the incident port of the condensing unit that collects infrared light of the wavelength absorbed by the high-concentration component, the condensing unit that collects the infrared light of the wavelength absorbed by the low-concentration component The area of the incident port can be increased.
  • the incident ports of the plurality of condensing units are arranged in a matrix, and the incident port of the condensing unit having a larger area than the incident port of the other condensing unit, and the like.
  • the incident port of the condensing unit which has a smaller area than the incident port of the condensing unit, is characterized in that it is arranged diagonally.
  • the incident port of the condensing portion having a larger area than the others and the incident port of the condensing portion having a smaller area than the others are arranged diagonally. If the incident port of one condensing unit is increased without changing the overall size, the incident port of the other condensing unit becomes smaller.
  • the incident ports of the two condensing portions By arranging the incident ports of the two condensing portions diagonally, the area of the incident port of one condensing portion can be easily increased and the area of the incident port of the other condensing portion can be decreased. ..
  • the first optical filter among the plurality of optical filters is an optical filter that selectively transmits infrared light having a wavelength absorbed by the hydrocarbon, and the first optical filter
  • the area of the incident port of the condensing unit corresponding to the filter is larger than the area of the incident port of the other condensing unit.
  • the first optical filter among the plurality of optical filters selectively transmits infrared light having a wavelength absorbed by hydrocarbons.
  • the area of the incident port of the condensing unit corresponding to the first optical filter is larger than the area of the incident port of the other condensing unit.
  • the concentration of hydrocarbons contained in the gas is low, and the detection accuracy of hydrocarbons has been low in the past. Since the area of the incident port of the condensing portion that collects infrared light having a wavelength absorbed by the hydrocarbon is larger than that of other incident ports, the amplification factor of the intensity of the infrared light is increased. Therefore, at the time of detection, the difference between the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by the hydrocarbon and the intensity of the reference infrared light increases, and the accuracy of hydrocarbon detection is improved.
  • the second optical filter among the plurality of optical filters is an optical filter that selectively transmits infrared light having a wavelength absorbed by carbon dioxide, and the second optical filter.
  • the area of the incident port of the condensing unit corresponding to the filter is smaller than the area of the incident port of the other condensing unit.
  • the second optical filter among the plurality of optical filters selectively transmits infrared light having a wavelength absorbed by carbon dioxide.
  • the area of the incident port of the condensing unit corresponding to the second optical filter is smaller than the area of the incident port of the other condensing unit. Since the concentration of carbon dioxide contained in the gas is high, the detection accuracy of carbon dioxide is high. Therefore, even if the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by carbon dioxide is made smaller than before, the detection accuracy of carbon dioxide can be maintained high.
  • the area of the incident port of the condensing unit corresponding to the second optical filter is increased, and the wavelength absorbed by other gas components. It is possible to improve the amplification factor of the intensity of infrared light.
  • each of the plurality of condensing units has an outlet for emitting the condensed infrared light, and the areas of the outlets of the plurality of condensing units are the same. It is characterized by.
  • the area of the exit port from which the infrared light collected by the plurality of condensing units is emitted is the same. Since the area of the exit port is the same, the amplification factor of the intensity of the infrared light received by each light receiving unit can be adjusted by making the area of the incident port of the plurality of light collecting portions non-uniform.
  • the gas analyzer according to the present invention is a gas analyzer for analyzing the concentration of a specific gas component contained in the gas to be analyzed, and includes an infrared detector according to the present invention, a light source that emits infrared light, and a light source that emits infrared light.
  • the cell includes a cell through which the gas to be analyzed is passed, infrared light from the light source passes through the gas to be analyzed flowing through the cell, and infrared light passing through the gas to be analyzed is said. It is characterized by being incident on an infrared detector.
  • the gas analyzer using the infrared detector according to the present invention improves the detection accuracy of low-concentration gas components. Therefore, the standard of detection accuracy can be set as a strict standard even for a gas component having a low concentration.
  • the detection accuracy of a specific gas component having a low detection accuracy among a plurality of types of gas components is improved, and a strict standard can be set. Therefore, the present invention has excellent effects such as improvement in the performance of the gas analyzer using the infrared detector.
  • FIG. It is a perspective view which shows typically the infrared detector which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows typically the internal structure of the infrared detector which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is an exploded perspective view which shows typically the internal structure of the infrared detector which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic plan view of the condensing block which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic cross-sectional view of the condensing block which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows an example of the gas analyzer using an infrared detector. It is a block diagram which shows the structure of the gas analyzer using a gas analyzer.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the light collecting block 4 according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the infrared detector 1 according to the first embodiment.
  • the infrared detector 1 is a detector that detects infrared light using a pyroelectric element, and detects infrared light having a wavelength absorbed by a plurality of types of gas components.
  • infrared rays and infrared light are used interchangeably.
  • the infrared detector 1 is used to analyze the concentrations of a plurality of types of gas components.
  • the infrared detector 1 that mainly detects infrared light having a wavelength absorbed by CO 2 , CO, and HC and infrared light for reference unrelated to any gas component is shown.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the internal configuration of the infrared detector 1 according to the first embodiment.
  • the cross section shown in FIG. 2 is a cross section obtained by cutting the infrared detector 1 with the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing the internal configuration of the infrared detector 1 according to the first embodiment.
  • the infrared detector 1 includes a tubular package 21, an infrared transmission window 22, and a plate-shaped stem 24.
  • the package 21 is made of a material that does not transmit infrared light, and both ends are open.
  • the infrared transmission window 22 is made of a material that transmits infrared light, and closes an opening at one end of the package 21.
  • the stem 24 is covered with a package 21, and the other end of the package 21 is joined to the stem 24.
  • the other end of the package 21 is welded to the stem 24. Since the other end of the package 21 is joined to the stem 24, the other end of the package 21 is closed and the inside of the package 21 is sealed.
  • the filter unit 3 is a combination of a plurality of optical filters 31, 32, 33 and 34 having wavelength selectivity for transmitting infrared light having a predetermined wavelength.
  • the condensing block 4 is a combination of a plurality of condensing units 41, 42, 43 and 44 that condense infrared light transmitted through the optical filters 31, 32, 33 and 34.
  • the pyroelectric element 5 has a flat plate shape and is made of a pyroelectric material such as PZT (lead zirconate titanate). On the surface of the pyroelectric element 5, light receiving units 51, 52, 53 and 54 that receive infrared light focused by the condensing units 41, 42, 43 and 44 are provided.
  • the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 are composed of electrodes.
  • the pyroelectric element 5 is fixed to the circuit board 23.
  • the circuit board 23 is provided with a circuit for connecting to the light receiving units 51, 52, 53 and 54.
  • the circuit board 23 is supported by the stem 24.
  • a plurality of lead terminals 241 are pierced through the stem 24.
  • the lead terminal 241 is connected to the circuit of the circuit board 23. Signals are input and output to and from the outside of the infrared detector 1 via the lead terminal 241.
  • the optical filters 31, 32, 33, and 34 constituting the filter unit 3 transmit infrared light having different wavelengths from each other.
  • the optical filters 31, 32, 33 and 34 are bandpass filters and multilayer film interference filters.
  • the optical filter 31 transmits infrared light having a wavelength absorbed by the HC.
  • the optical filter 31 corresponds to the first optical filter.
  • the optical filter 32 transmits infrared light having a wavelength absorbed by CO 2.
  • the optical filter 32 corresponds to the second optical filter.
  • the optical filter 33 transmits infrared light having a wavelength absorbed by CO.
  • the optical filter 34 transmits infrared light having a wavelength different from that of the optical filters 31, 32 and 33.
  • the infrared light transmitted by the optical filter 34 is an infrared light for reference.
  • the wavelengths of the infrared light transmitted by the optical filters 31, 32, 33 and 34 may partially overlap.
  • the optical filters 31, 32, 33 and 34 all have a rectangular flat plate shape.
  • the areas of the optical filters 31, 32, 33 and 34 are non-uniform.
  • the optical filter 31 has the largest side length and has a larger area than the other optical filters.
  • the optical filter 32 has the smallest side length and has a smaller area than other optical filters.
  • the areas of the optical filters 33 and 34 may be the same.
  • the condensing block 4 is a combination of condensing portions 41, 42, 43 and 44, and has a rectangular parallelepiped shape.
  • the light collecting unit 41 collects the infrared light transmitted through the optical filter 31, the light collecting unit 42 collects the infrared light transmitted through the optical filter 32, and the light collecting unit 43 collects the optical filter 33.
  • the transmitted infrared light is collected, and the condensing unit 44 collects the infrared light transmitted through the optical filter 34.
  • the light receiving unit 51 receives the infrared light collected by the light collecting unit 41, the light receiving unit 52 receives the infrared light collected by the light collecting unit 42, and the light receiving unit 53 receives the infrared light collected by the light collecting unit 42.
  • the light receiving unit 54 receives the infrared light focused by the light collecting unit 44, and the light receiving unit 54 receives the infrared light collected by the light collecting unit 44.
  • the optical filter 31, the condensing unit 41 and the light receiving unit 51 correspond to each other
  • the optical filter 32, the condensing unit 42 and the light receiving unit 52 correspond to each other
  • the optical filter 33, the condensing unit 43 and the light receiving unit 53 correspond to each other.
  • the optical filter 34, the condensing unit 44, and the light receiving unit 54 correspond to each other.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the condensing block 4 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the light collecting block 4 according to the first embodiment.
  • the cross section shown in FIG. 5 is a cross section obtained by cutting the condensing block 4 along the VV line in FIG.
  • the light collecting portions 41, 42, 43 and 44 are arranged in a matrix in a plan view and are integrally formed.
  • Each of the light collecting portions 41, 42, 43, and 44 has a shape in which a through hole is formed in a rectangular parallelepiped block. One end of the through hole is an entrance port to which infrared light is incident, and the other end of the through hole is an exit port to which infrared light is emitted.
  • the shape of the entrance port and the exit port is rectangular.
  • the inner surface of the through hole is a reflective surface that reflects infrared light.
  • the condensing unit 41 has an incident port 411, an exit port 412, and a reflecting surface 413
  • the condensing unit 42 has an incident port 421, an exit port 422, and a reflecting surface 423
  • the condensing unit 43 has an incident port 43. It has 431, an exit port 432 and a reflection surface 433
  • the light collecting unit 44 has an entrance port 441, an exit port 442, and a reflection surface 443.
  • the incident ports 411, 421, 431 and 441 face the infrared transmission window 22.
  • Optical filters 31, 32, 33 and 34 are arranged between the infrared transmission window 22 and the incident ports 411, 421, 431 and 441.
  • the optical filter 31 is arranged at a position that closes the incident port 411
  • the optical filter 32 is arranged at a position that closes the incident port 421
  • the optical filter 33 is arranged at a position that closes the incident port 431
  • the optical filter 34 is arranged at a position that closes the incident port 441. It is placed in a position to close it.
  • the exit ports 412, 422, 432 and 442 face the surface of the pyroelectric element 5.
  • the light receiving unit 51 is arranged at a position facing the exit port 412
  • the light receiving unit 52 is arranged at a position facing the exit port 422
  • the light receiving unit 53 is arranged at a position facing the output port 432
  • the light receiving unit 54 emits light. It is arranged at a position facing the mouth 442. Since the light receiving unit faces the outlet of the corresponding light collecting unit, crosstalk is unlikely to occur in which the infrared light collected by the other light collecting unit is received by the light receiving unit.
  • FIG. 4 the positions of the optical filters 31, 32, 33 and 34 and the positions of the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 are shown by broken lines.
  • the area of the exit ports 421, 422, 432 and 442 is smaller than the area of the entrance ports 411, 421, 431 and 441.
  • the areas of the outlets 412, 422, 432 and 442 are substantially the same.
  • the reflecting surfaces 413, 423, 433 and 443 are formed by coating the inner surfaces of the through holes of the condensing portions 41, 42, 43 and 44 with a material having a good reflectance of infrared light.
  • the light collecting block 4 is made of resin
  • the reflecting surfaces 413, 423, 433, and 443 are made of a metal such as gold covering the inner surface of the through hole.
  • the diameters of the through holes of the light collecting portions 41, 42, 43 and 44 are continuously reduced from the incident ports 411, 421, 431 and 441 toward the exit ports 421, 422, 432 and 442. Therefore, the reflecting surfaces 413, 423, 433, and 443 form a funnel-shaped curved surface that tapers from the incident ports 411, 421, 431, and 441 toward the exit ports 421, 422, 432, and 442.
  • the reflecting surfaces 413, 423, 433 and 443 are inclined with respect to the surface including the incident ports 411, 421, 431 and 441.
  • the light collecting block 4 may be made of a metal such as aluminum.
  • the reflecting surfaces 413, 423, 433 and 443 may be formed by finishing a metal to a mirror surface, or may be formed by covering with another metal such as gold having a good reflectance of infrared light.
  • Infrared light incident on the incident ports 411, 421, 431 and 441 is reflected by the reflecting surfaces 413, 423, 433 and 443 and collected at the exit ports 421, 422, 432 and 442.
  • Infrared light is focused by collecting infrared light at the exit ports 421, 422, 432 and 442, which have a smaller area than the incident ports 411, 421, 431 and 441. The focused infrared light is emitted from the outlets 421, 422, 432 and 442.
  • the incident ports 411, 421, 431 and 441 are arranged in a matrix in a plan view.
  • the incident port 411 and the incident port 421 are arranged diagonally.
  • the areas of the incident ports 411, 421, 431 and 441 are non-uniform.
  • the incident port 411 has the largest side length and has a larger area than the other incident ports.
  • the incident port 421 has the smallest side length and a smaller area than the other incident ports.
  • the incident port 411 and the incident port 421 are arranged diagonally, if the length of the side of the incident port 411 is increased without changing the size of the condensing block 4, the length of the side of the incident port 421 is increased. Becomes smaller. Therefore, since the incident port 411 and the incident port 421 are arranged diagonally, the area of the incident port 411 can be easily increased and the area of the incident port 421 can be decreased.
  • the areas of the incident ports 431 and 441 are smaller than the area of the incident port 411 and larger than the area of the incident port 421. The areas of the incident ports 431 and 441 may be the same.
  • the optical filter has an area that can block the incident port of the corresponding condensing unit. That is, the area of the portion of the optical filter through which the infrared light is transmitted has a size corresponding to the area of the incident port of the corresponding condensing portion. Therefore, the areas of the portions of the optical filters 31, 32, 33, and 34 through which infrared light is transmitted are non-uniform. Infrared light with different wavelengths that has passed through each optical filter is individually focused by the condensing unit.
  • the area of the incident ports 421, 431, and 441 is such that the inclination of the reflecting surfaces 423, 433, and 443 is 90 degrees or less with respect to the surfaces of the incident ports 421, 431, and 441. Is desirable.
  • Infrared light is condensed by the condensing units 41, 42, 43 and 44, so that the amount of light is increased and the detected intensity is amplified. Since the areas of the incident ports 411, 421, 431 and 441 are non-uniform and the areas of the exit ports 421, 422, 432 and 442 are the same, infrared rays are used according to the areas of the incident ports 411, 421, 431 and 441.
  • the amplification factor of light intensity is different. That is, the amplification factor of the intensity of the infrared light received by the light receiving units 51, 52, 53 and 54 differs depending on the areas of the incident ports 411, 421, 431 and 441.
  • Infrared light from the outside of the infrared detector 1 passes through the infrared transmission window 22 and passes through any of the optical filters 31, 32, 33 and 34.
  • the infrared light transmitted through the optical filter 31 is incident on the incident port 411, condensed, emitted from the exit port 412, and received by the light receiving unit 51.
  • the infrared light transmitted through the optical filter 32 is incident on the incident port 421, condensed, emitted from the exit port 422, and received by the light receiving unit 52.
  • the infrared light transmitted through the optical filter 33 is incident on the incident port 431, condensed, emitted from the exit port 432, and received by the light receiving unit 53.
  • the infrared light transmitted through the optical filter 34 is incident on the incident port 441, condensed, emitted from the exit port 442, and received by the light receiving unit 54.
  • the optical path between the optical filter and the light receiving part that do not correspond to each other is blocked by the condensing block 4, and crosstalk occurs in which the infrared light transmitted through the optical filter that does not correspond to the light receiving part is received by the light receiving part. hard.
  • a signal corresponding to the intensity of the infrared light received by each of the light receiving units 51, 52, 53 and 54 is output from the infrared detector 1.
  • the optical filter 31 transmits infrared light having a wavelength absorbed by HC
  • the optical filter 32 transmits infrared light having a wavelength absorbed by CO 2
  • the optical filter 33 transmits infrared light having a wavelength absorbed by CO 2.
  • the optical filter 34 transmits infrared light for reference. Therefore, the light receiving unit 51 receives infrared light having a wavelength absorbed by HC, the light receiving unit 52 receives infrared light having a wavelength absorbed by CO 2, and the light receiving unit 53 receives infrared light having a wavelength absorbed by CO 2. Light is received, and the light receiving unit 54 receives infrared light for reference.
  • the amplification factor of the intensity of the infrared light received by the light receiving unit 51 is the maximum
  • the intensity of the infrared light received by the light receiving unit 52 is the maximum.
  • the amplification factor of is minimized. Therefore, the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by HC is maximized, and the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by CO 2 is minimized.
  • the infrared detector 1 is used to analyze the concentrations of CO 2 , CO and HC contained in a gas such as exhaust gas.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example of a gas analyzer 6 using the infrared detector 1.
  • the gas analyzer 6 includes an infrared light source 61, a cell 62 through which the gas to be analyzed passes, and an infrared detector 1.
  • the gas to be analyzed is, for example, the exhaust gas of an automobile.
  • the flow of gas flowing through the cell 62 is indicated by a broken line arrow.
  • Infrared light from the light source 61 is incident on the cell 62 with the gas flowing through the cell 62.
  • the infrared light passes through the gas in the cell 62 and enters the infrared detector 1.
  • Infrared light is indicated by a solid arrow.
  • CO 2 , CO and HC contained in the gas absorb the infrared light, and then the infrared detector 1 detects the infrared light.
  • the infrared detector 1 outputs a signal corresponding to the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by CO 2, CO and HC, and the intensity of infrared light for reference.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a gas analyzer 64 using the gas analyzer 6.
  • the gas analyzer 64 includes a gas analyzer 6 including a light source 61, a cell 62, and an infrared detector 1, and a concentration calculation unit 63.
  • the concentration calculation unit 63 calculates the concentration of the gas component contained in the gas to be analyzed.
  • the concentration calculation unit 63 is configured by using a processor and a memory.
  • the concentration calculation unit 63 is connected to the infrared detector 1 and receives the signal output by the infrared detector 1.
  • the signal received by the density calculation unit 63 is a value corresponding to the intensity of infrared rays detected by the infrared detector 1.
  • the intensity of infrared light detected by the infrared detector 1 changes depending on the concentrations of CO 2 , CO and HC contained in the gas to be analyzed.
  • the concentration calculation unit 63 sets the gas according to the comparison between the detected infrared light intensity of the wavelengths absorbed by CO 2, CO and HC and the detected infrared light intensity for reference. Calculate the concentrations of CO 2, CO and HC contained.
  • the concentration of HC contained in the gas to be analyzed such as exhaust gas is lower than that of other gas components.
  • the amount of infrared light absorbed by HC in the gas is small, and the difference between the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by HC and the intensity of infrared light for reference is small, and the detection accuracy of HC is small.
  • the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by HC is larger than the amplification factor of the intensity of infrared light for reference.
  • the detection accuracy of HC it becomes possible to set the standard of the detection accuracy of HC to a strict standard. In this way, the detection accuracy of the low-concentration gas component is improved, and the detection accuracy standard can be set as a strict standard even for the low-concentration gas component.
  • the concentration of CO 2 contained in the gas to be analyzed is higher than that of other gas components. Therefore, the accuracy of CO 2 detection is high.
  • the area of the incident port 411 is made larger than that of the other incident ports, it is necessary to reduce the area of the other incident ports. Since the detection accuracy of CO 2 is originally high, the detection accuracy of CO 2 can be maintained higher than the standard even if the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by CO 2 is made smaller than before.
  • the area of the incident port 421 is increased and the infrared light intensity of the wavelength absorbed by the HC is increased. It is possible to improve the amplification factor of. In this way, the detection accuracy of the low-concentration gas component is improved while maintaining the detection accuracy of the high-concentration gas component to some extent.
  • the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 can be made by making the areas of the incident ports 411, 421, 431 and 441 non-uniform.
  • the amplification factor of the intensity of the infrared light received can be adjusted.
  • the areas of the exit ports 412, 422, 432 and 442 are the same, the areas of the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 can be made uniform.
  • the pyroelectric element 5 has piezoelectricity, a signal is generated when vibration or impact is applied, which causes noise. By making the areas of the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 uniform, the noise due to vibration or impact becomes uniform, and the influence of the noise can be easily reduced.
  • the outer shape of the infrared detector 1 is rectangular in a plan view, but in the second embodiment, the outer shape of the infrared detector 1 is circular in a plan view.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing the infrared detector 1 according to the second embodiment.
  • the shape of the infrared detector 1 is columnar and circular in a plan view.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view schematically showing the internal configuration of the infrared detector 1 according to the second embodiment.
  • the shape of the package 21 is cylindrical and circular in a plan view.
  • the shape of the infrared transmission window 22 is circular in a plan view.
  • the filter unit 3 includes optical filters 31, 32, 33 and 34, and the overall shape of the filter unit 3 is circular in a plan view.
  • Each of the optical filters 31, 32, 33 and 34 has a fan shape.
  • the magnitude relationship of the areas of the optical filters 31, 32, 33 and 34 is the same as that of the first embodiment.
  • the condensing block 4 is a combination of condensing portions 41, 42, 43 and 44, and has a columnar shape.
  • the overall shape of the light collecting block 4 is circular in a plan view.
  • the pyroelectric element 5 has a disk shape.
  • the shape of the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 is rectangular.
  • the circuit board 23 has a disk shape.
  • the shape of the stem 24 is circular in a plan view.
  • the shape of the pyroelectric element 5 or the circuit board 23 may be a polygon having more angles than a quadrangle, such as an octagon, in a plan view.
  • the infrared detector 1 is configured by combining the package 21, the infrared transmission window 22, the filter unit 3, the condensing block 4, the pyroelectric element 5, the circuit board 23, and the stem 24. Each part of the infrared detector 1 is the same as that of the first embodiment except for the shape.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of the condensing block 4 according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the light collecting block 4 according to the second embodiment.
  • the cross section shown in FIG. 11 is a cross section obtained by cutting the condensing block 4 along the XI-XI line in FIG.
  • the light collecting portions 41, 42, 43 and 44 are arranged in a matrix in a plan view and are integrally formed.
  • the shapes of the incident ports 411, 421, 431, and 441 are all fan-shaped. Since the shape of the incident port is fan-shaped, the opening area becomes large. Similar to the first embodiment, the incident port 411 has a larger area than the other incident ports, and the incident port 421 has a smaller area than the other incident ports.
  • the shapes of the outlets 412, 422, 432 and 442 are rectangular. Similar to the first embodiment, the areas of the outlets 421, 422, 432 and 442 are substantially the same.
  • the shapes of the optical filters 31, 32, 33 and 34 are all fan-shaped. Each of the optical filters 31, 32, 33 and 34 has a shape and an area capable of closing the incident port of the corresponding condensing portion.
  • the shapes of the incident ports 411, 421, 431 and 441 may be triangular.
  • the shapes of the optical filters 31, 32, 33 and 34 may be triangular.
  • the shape of the light receiving portions 51, 52, 53 and 54 may be circular.
  • the shapes of the outlets 421, 422, 432 and 442 may be circular.
  • the infrared detector 1 is provided in the gas analyzer 6 as shown in FIG.
  • the shape of the light source 61 included in the gas analyzer 6 is cylindrical, and the shape of the cell 62 included in the gas analyzer 6 is also often cylindrical.
  • the shape and size of the cylindrical cell 62 and the infrared detector 1 can be easily matched as compared with the first embodiment in which the outer shape of the infrared detector 1 is rectangular.
  • the inner diameter of the cylindrical cell 62 can be matched with the diameter of the opening portion of the infrared transmission window 22.
  • the area where the infrared light passing through the cell 62 is incident on the infrared detector 1 becomes large, and the infrared detector 1 can collect and detect infrared light having a higher intensity. Therefore, the accuracy of gas analysis using the gas analyzer 6 is improved.
  • the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by the low-concentration gas component can be increased.
  • the amplification factor of the intensity of infrared light having a wavelength absorbed by a high-concentration gas component can be reduced. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the low-concentration gas component while maintaining the detection accuracy of the high-concentration gas component to some extent, and it is possible to set the detection accuracy standard for the low-concentration gas component as a strict standard. it can.
  • the infrared light transmitted through the optical filter is incident on the condensing portion, but in the infrared detector 1, the infrared light condensed by the condensing portion is optical. It may be in the form of passing through a filter. In this form, the areas of the plurality of optical filters may be uniform.
  • the optical filter, the entrance port, the emission port and the light receiving portion are rectangular or circular, but in the infrared detector 1, the optical filter, the entrance port, the emission port or the light receiving portion are rectangular. Alternatively, it may have a shape other than a circular shape.
  • the package 21, the infrared transmission window 22, the condensing block 4, the pyroelectric element 5, the circuit board 23, and the stem 24 may also have a shape other than a rectangle or a circle in a plan view.
  • the infrared detector 1 for analyzing the concentrations of CO 2 , CO and HC is shown, but the infrared detector 1 is a mode for analyzing the concentrations of other gas components. You may.
  • the infrared detector 1 is a form of detecting infrared light of a plurality of kinds of wavelengths other than the four kinds.
  • the infrared detector 1 may be in the form of detecting infrared light having two types of wavelengths, that is, infrared light having a wavelength absorbed by a specific gas component and infrared light having a wavelength for reference.
  • the incident ports 411, 421, 431 and 441 it is possible to realize an infrared detector 1 that detects infrared light having two kinds of wavelengths while using the condensing block 4. Can be done.
  • one pyroelectric element 5 is provided with a plurality of light receiving parts, but the infrared detector 1 is provided with a plurality of pyroelectric elements each provided with a light receiving part. It may be.
  • the pyroelectric element 5 is used as an element for detecting infrared light, but the infrared detector 1 is an element other than the pyroelectric element 5 as an element for detecting infrared light. It may be a form using.
  • the infrared detector 1 may be in the form of using an element such as a thermopile that detects infrared light by generating a thermoelectromotive force.
  • the analysis target is a gas
  • the analysis target may be a substance other than the gas.
  • the object to be analyzed may be a liquid.
  • Infrared detector 21 Package 22 Infrared transmission window 23 Circuit board 24 Stem 3 Filter part 31, 32, 33, 34 Optical filter 4 Condensing block 41, 42, 43, 44 Condensing part 411, 421, 431, 441 Inlet port 412, 422, 432, 442 Outlet 413, 423, 433, 443 Reflection surface 5 Pyroelectric element 51, 52, 53, 54 Light receiving part 6 Gas analyzer 61 Light source 62 cells

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Abstract

特定のガス成分の検出精度を向上させることによって、厳しい基準の設定を可能にした赤外線検出器及びガス分析計を提供する。　赤外線検出器は、夫々に所定の波長の赤外光を選択的に透過させる複数の光学フィルタと、前記複数の光学フィルタに一対一で対応しており、赤外光を集光する複数の集光部と、前記複数の光学フィルタに一対一で対応し、前記複数の集光部に一対一で対応しており、対応する光学フィルタを透過し対応する集光部で集光された赤外光を受光する複数の受光部とを備える。前記複数の集光部の夫々は、赤外光が入射する入射口を有し、前記複数の集光部の入射口の面積は不均一である。

Description

赤外線検出器及びガス分析計
　本発明は、赤外線検出器及びガス分析計に関する。
　従来、ガスの成分分析を行うために非分散赤外線吸収法が用いられている。一般的に、複数のガス成分は、吸収する赤外光の波長が異なる。ガスを通過した赤外光を、特定のガス成分が吸収する波長の赤外光を透過させる特定の光学フィルタへ通し、特定の光学フィルタを透過した赤外光の強度を検出する。また、特定のガス成分が吸収する波長とは異なる波長の赤外光を透過させる光学フィルタへ通した参照用の赤外光の強度を検出する。特定のガス成分が存在する場合は、特定の光学フィルタを透過した赤外光の強度と、参照用の赤外光の強度とは異なる。赤外光の強度の差から、特定のガス成分の濃度が得られる。例えば、自動車の排ガスに含まれるガス成分の分析に非分散赤外線吸収法が用いられる。
　特許文献１には、複数種類のガス成分を分析するための赤外線検出器が開示されている。赤外線検出器は、複数種類のガス成分に対応する複数種類の光学フィルタと、複数種類のガス成分が吸収する波長とは異なる波長の赤外光を透過させる参照用の光学フィルタとを備える。夫々の光学フィルタを透過した赤外光は、個別に検出される。このように、赤外線検出器は、複数種類のガス成分が吸収する波長の赤外光の強度を個別に検出し、複数種類のガス成分の濃度が分析される。例えば、排ガスに含まれる二酸化炭素（ＣＯ2 ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）の夫々の濃度を分析するために、このような赤外線検出器が用いられる。
特開２００４－２５７８８５号公報
　複数種類のガス成分を分析するための赤外線検出器を用いた場合、複数種類のガス成分の検出精度に差が生じることがある。例えば、排ガスに含まれるＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの濃度を分析する場合、ＨＣの濃度は他のガス成分に比べて低い。このため、ＨＣに対応する光学フィルタを透過した赤外光の強度と参照用の赤外光の強度との差が小さく、ＨＣの検出精度は低い。複数種類のガス成分のいずれかの検出精度が厳しい基準に達しないことになる。このように、複数種類のガス成分を分析するための赤外線検出器では、検出精度が厳しい基準を設定できない課題がある。
　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、特定のガス成分の検出精度を向上させることによって、厳しい基準の設定を可能にした赤外線検出器及びガス分析計を提供することにある。
　本発明に係る赤外線検出器は、夫々に所定の波長の赤外光を選択的に透過させる複数の光学フィルタと、前記複数の光学フィルタに一対一で対応しており、赤外光を集光する複数の集光部と、前記複数の光学フィルタに一対一で対応し、前記複数の集光部に一対一で対応しており、対応する光学フィルタを透過し対応する集光部で集光された赤外光を受光する複数の受光部とを備える赤外線検出器において、前記複数の集光部の夫々は、赤外光が入射する入射口を有し、前記複数の集光部の入射口の面積が不均一であることを特徴とする。
　本発明の一形態においては、赤外線検出器は、複数の光学フィルタと、赤外光を集光する複数の集光部と、光学フィルタを透過し集光部で集光された赤外光を受光する複数の受光部とを備える。夫々の光学フィルタは、所定の波長の赤外光を選択的に透過させる。複数の集光部の入射口の面積は、不均一である。複数種類のガス成分の中で検出精度の低い特定のガス成分が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積を、他の入射口よりも大きくすることにより、当該赤外光の強度の増幅率が増大する。このため、検出時に、特定のガス成分が吸収する波長の赤外光の強度と参照用の赤外光の強度との差が増大し、特定のガス成分の検出精度が向上する。
　本発明に係る赤外線検出器は、前記複数の光学フィルタは、前記複数の集光部へ入射する前の赤外光が通過する位置に配置されており、前記複数の光学フィルタの赤外光が透過する部分の面積が不均一であることを特徴とする。
　本発明の一形態においては、複数の光学フィルタは複数の集光部の前に配置されている。集光部の入射口の面積と同様に、複数の光学フィルタの赤外光が透過する部分の面積は不均一である。光学フィルタを透過した赤外光は、光学フィルタに対応する集光部の入射口へ入射する。夫々の光学フィルタを透過した波長の異なる赤外光が、個別に集光部で集光される。
　本発明に係る赤外線検出器は、分析対象物に含まれる複数の成分の内で、濃度の低い成分が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積が大きく、濃度の高い成分が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積が小さいことを特徴とする。
　本発明の一形態においては、成分分析のために用いられる。ガス等の分析対象物に含まれる濃度の低い成分が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積は大きく、濃度の高い成分が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積は小さい。濃度の低い成分が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積が大きいことにより、当該赤外光の強度の増幅率が増大する。このため、濃度の低い成分の検出精度が向上する。濃度の高い成分が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を従来よりも小さくしたとしても、この成分の検出精度は高い精度を保ちうる。濃度の高い成分が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積を小さくすることにより、濃度の低い成分が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積を大きくすることができる。
　本発明に係る赤外線検出器は、前記複数の集光部の入射口は、マトリクス状に配置されており、他の集光部の入射口よりも面積が大きい集光部の入射口と、他の集光部の入射口よりも面積が小さい集光部の入射口とは、対角線上に配置されていることを特徴とする。
　本発明の一形態においては、他よりも面積が大きい集光部の入射口と他よりも面積が小さい集光部の入射口とは、対角線上に配置されている。全体の大きさを変えずに一の集光部の入射口を大きくすると、他の集光部の入射口が小さくなる。二つの集光部の入射口を対角線上に配置することにより、容易に、一方の集光部の入射口の面積を大きくし、他方の集光部の入射口の面積を小さくすることができる。
　本発明に係る赤外線検出器は、前記複数の光学フィルタの中の第１の光学フィルタは、炭化水素が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタであり、前記第１の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積は、他の集光部の入射口の面積よりも大きいことを特徴とする。
　本発明の一形態においては、複数の光学フィルタの中の第１の光学フィルタは、炭化水素が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる。第１の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積は、他の集光部の入射口の面積よりも大きい。ガスに含まれる炭化水素の濃度は低く、従来、炭化水素の検出精度は低かった。炭化水素が吸収する波長の赤外光を集光する集光部の入射口の面積が他の入射口よりも大きいことにより、当該赤外光の強度の増幅率が増大する。このため、検出時に、炭化水素が吸収する波長の赤外光の強度と参照用の赤外光の強度との差が増大し、炭化水素の検出精度が向上する。
　本発明に係る赤外線検出器は、前記複数の光学フィルタの中の第２の光学フィルタは、二酸化炭素が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタであり、前記第２の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積は、他の集光部の入射口の面積よりも小さいことを特徴とする。
　本発明の一形態においては、複数の光学フィルタの中の第２の光学フィルタは、二酸化炭素が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる。第２の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積は、他の集光部の入射口の面積よりも小さい。ガスに含まれる二酸化炭素の濃度は高いので、二酸化炭素の検出精度は高い。このため、二酸化炭素が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を従来よりも小さくしたとしても、二酸化炭素の検出精度は高い精度を保ちうる。第２の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積を小さくすることにより、他の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積を大きくして、他のガス成分が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を向上させることが可能となる。
　本発明に係る赤外線検出器は、前記複数の集光部の夫々は、集光した赤外光が出射する出射口を有し、前記複数の集光部の出射口の面積が同一であることを特徴とする。
　本発明の一形態においては、複数の集光部が集光した赤外光が出射する出射口の面積は、同一である。出射口の面積が同一であるので、複数の集光部の入射口の面積を不均一にすることによって夫々の受光部で受光する赤外光の強度の増幅率を調整することができる。
　本発明に係るガス分析計は、分析対象のガスに含まれる特定のガス成分の濃度を分析するためのガス分析計において、本発明に係る赤外線検出器と、赤外光を発光する光源と、前記分析対象のガスが通流されるセルとを備え、前記セルに通流する前記分析対象のガスを前記光源からの赤外光が通過し、前記分析対象のガスを通過した赤外光が前記赤外線検出器へ入射することを特徴とする。
　本発明の一形態においては、本発明に係る赤外線検出器を用いたガス分析計では、濃度の低いガス成分の検出精度が向上する。このため、濃度の低いガス成分についても検出精度の基準を厳しい基準に設定することができる。
　本発明にあっては、複数種類のガス成分の中で検出精度の低い特定のガス成分の検出精度が向上し、厳しい基準が設定できる。従って、赤外線検出器を用いたガス分析計の性能が向上する等、本発明は優れた効果を奏する。
実施形態１に係る赤外線検出器を模式的に示す斜視図である。 実施形態１に係る赤外線検出器の内部構成を模式的に示す断面図である。 実施形態１に係る赤外線検出器の内部構成を模式的に示す分解斜視図である。 実施形態１に係る集光ブロックの模式的平面図である。 実施形態１に係る集光ブロックの模式的断面図である。 赤外線検出器を用いたガス分析計の一例を示す模式図である。 ガス分析計を用いたガス分析装置の構成を示すブロック図である。 実施形態２に係る赤外線検出器１を模式的に示す斜視図である。 実施形態２に係る赤外線検出器１の内部構成を模式的に示す分解斜視図である。 実施形態２に係る集光ブロック４の模式的平面図である。 実施形態２に係る集光ブロック４の模式的断面図である。
　以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
＜実施形態１＞
　図１は、実施形態１に係る赤外線検出器１を模式的に示す斜視図である。赤外線検出器１は、焦電素子を用いて赤外光を検出する検出器であり、複数種類のガス成分が吸収する波長の赤外光を検出する。本実施形態では、赤外線と赤外光とを同じ意味で用いている。赤外線検出器１は、複数種類のガス成分の濃度を分析するために用いられる。本実施形態では、主に、ＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの夫々が吸収する波長の赤外光と、何れのガス成分とも無関係な参照用の赤外光とを検出する赤外線検出器１を示す。
　図２は、実施形態１に係る赤外線検出器１の内部構成を模式的に示す断面図である。図２に示す断面は、図１中のＩＩ－ＩＩ線で赤外線検出器１を切断した断面である。図３は、実施形態１に係る赤外線検出器１の内部構成を模式的に示す分解斜視図である。赤外線検出器１は、筒状のパッケージ２１と、赤外線透過窓２２と、板状のステム２４とを備えている。パッケージ２１は、赤外光を透過させない材料で形成されており、両端が開口している。赤外線透過窓２２は、赤外光を透過させる材料で形成されており、パッケージ２１の一端の開口を閉塞している。ステム２４にはパッケージ２１が被さっており、パッケージ２１の他端はステム２４に接合している。例えば、パッケージ２１の他端はステム２４に溶接されている。パッケージ２１の他端がステム２４に接合していることにより、パッケージ２１の他端は閉塞され、パッケージ２１の内側は密閉されている。
　更に、パッケージ２１の内側には、フィルタ部３と、集光ブロック４と、焦電素子５と、回路基板２３とが配置されている。フィルタ部３は、所定の波長の赤外光を透過させる波長選択性を有する複数の光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の組み合わせでなる。集光ブロック４は、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４を透過した赤外光を集光する複数の集光部４１、４２、４３及び４４の組み合わせでなる。焦電素子５は、平板状であり、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の焦電材料で形成されている。焦電素子５の表面には、集光部４１、４２、４３及び４４で集光された赤外光を受光する受光部５１、５２、５３及び５４が設けられている。受光部５１、５２、５３及び５４は電極で構成されている。
　焦電素子５は、回路基板２３に固定されている。回路基板２３には、受光部５１、５２、５３及び５４に接続する回路が設けられている。回路基板２３は、ステム２４に支持されている。ステム２４には、複数のリード端子２４１が貫装されている。リード端子２４１は、回路基板２３の回路に接続されている。リード端子２４１を介して、赤外線検出器１の外部との間で信号の入出力が行われる。
　フィルタ部３を構成する光学フィルタ３１、３２、３３及び３４は、互いに異なる波長の赤外光を透過させる。例えば、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４は、バンドパスフィルタであり、多層膜干渉フィルタである。本実施形態では、光学フィルタ３１は、ＨＣが吸収する波長の赤外光を透過させる。光学フィルタ３１は、第１の光学フィルタに対応する。光学フィルタ３２は、ＣＯ2 が吸収する波長の赤外光を透過させる。光学フィルタ３２は、第２の光学フィルタに対応する。光学フィルタ３３は、ＣＯが吸収する波長の赤外光を透過させる。光学フィルタ３４は、光学フィルタ３１、３２及び３３の何れとも異なる波長の赤外光を透過させる。光学フィルタ３４が透過させる赤外光は参照用の赤外光である。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４が透過させる赤外光の波長は、一部が重なっていてもよい。
　光学フィルタ３１、３２、３３及び３４は、いずれも矩形平板状の形状を有する。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の面積は、不均一になっている。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の中で、光学フィルタ３１は、辺の長さが最大であり、他の光学フィルタよりも面積が大きい。光学フィルタ３２は、辺の長さが最小であり、他の光学フィルタよりも面積が小さい。光学フィルタ３３及び３４の面積は同一であってもよい。
　集光ブロック４は、集光部４１、４２、４３及び４４の組み合わせでなり、直方体状の形状を有する。集光部４１は、光学フィルタ３１を透過した赤外光を集光し、集光部４２は、光学フィルタ３２を透過した赤外光を集光し、集光部４３は、光学フィルタ３３を透過した赤外光を集光し、集光部４４は、光学フィルタ３４を透過した赤外光を集光する。受光部５１は、集光部４１で集光された赤外光を受光し、受光部５２は、集光部４２で集光された赤外光を受光し、受光部５３は、集光部４３で集光された赤外光を受光し、受光部５４は、集光部４４で集光された赤外光を受光する。光学フィルタ３１、集光部４１及び受光部５１が互いに対応し、光学フィルタ３２、集光部４２及び受光部５２が互いに対応し、光学フィルタ３３、集光部４３及び受光部５３が互いに対応し、光学フィルタ３４、集光部４４及び受光部５４が互いに対応する。
　図４は、実施形態１に係る集光ブロック４の模式的平面図である。図５は、実施形態１に係る集光ブロック４の模式的断面図である。図５に示す断面は、図４中のＶ－Ｖ線で集光ブロック４を切断した断面である。集光部４１、４２、４３及び４４は、平面視でマトリクス状に配置され、一体に形成されている。集光部４１、４２、４３及び４４は、夫々に、直方体状のブロックに貫通孔が形成された形状をなしている。貫通孔の一端は、赤外光が入射する入射口であり、貫通孔の他端は、赤外光が出射する出射口である。入射口及び出射口の形状は矩形状である。貫通孔の内面は、赤外光を反射する反射面になっている。集光部４１は、入射口４１１、出射口４１２及び反射面４１３を有し、集光部４２は、入射口４２１、出射口４２２及び反射面４２３を有し、集光部４３は、入射口４３１、出射口４３２及び反射面４３３を有し、集光部４４は、入射口４４１、出射口４４２及び反射面４４３を有する。
　入射口４１１、４２１、４３１及び４４１は、赤外線透過窓２２に対向している。赤外線透過窓２２と入射口４１１、４２１、４３１及び４４１との間に、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４が配置されている。光学フィルタ３１は入射口４１１を塞ぐ位置に配置され、光学フィルタ３２は入射口４２１を塞ぐ位置に配置され、光学フィルタ３３は入射口４３１を塞ぐ位置に配置され、光学フィルタ３４は入射口４４１を塞ぐ位置に配置されている。
　出射口４１２、４２２、４３２及び４４２は、焦電素子５の表面に対向している。受光部５１は出射口４１２に対向する位置に配置され、受光部５２は出射口４２２に対向する位置に配置され、受光部５３は出射口４３２に対向する位置に配置され、受光部５４は出射口４４２に対向する位置に配置されている。受光部が、対応する集光部の出射口に対向していることにより、他の集光部で集光された赤外光が受光部で受光されるクロストークが発生し難い。図４には、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の位置と、受光部５１、５２、５３及び５４の位置とを破線で示している。
　出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の面積は、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積よりも小さい。出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の面積は、実質的に同一である。反射面４１３、４２３、４３３及び４４３は、集光部４１、４２、４３及び４４の貫通孔の内面を、赤外光の反射率が良好な材料で被覆して構成されている。例えば、集光ブロック４は樹脂で構成されており、反射面４１３、４２３、４３３及び４４３は、貫通孔の内面を金等の金属で被覆して構成されている。集光部４１、４２、４３及び４４の貫通孔の径は、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１から出射口４１２、４２２、４３２及び４４２へ向けて連続的に縮小している。このため、反射面４１３、４２３、４３３及び４４３は、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１から出射口４１２、４２２、４３２及び４４２へ向けて先細りになった漏斗状の曲面をなす。反射面４１３、４２３、４３３及び４４３は、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１が含まれる面に対して傾斜している。なお、集光ブロック４は、アルミニウム等の金属で構成されていてもよい。反射面４１３、４２３、４３３及び４４３は、金属を鏡面に仕上げて構成されていてもよく、赤外光の反射率が良好な金等の他の金属で被覆して構成されていてもよい。
　入射口４１１、４２１、４３１及び４４１へ入射した赤外光は、反射面４１３、４２３、４３３及び４４３で反射し、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２へ集まる。入射口４１１、４２１、４３１及び４４１よりも面積が小さい出射口４１２、４２２、４３２及び４４２へ赤外光が集まることで、赤外光が集光される。集光された赤外光は、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２から出射する。
　図４に示すように、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１は、平面視でマトリクス状に配置されている。入射口４１１と、入射口４２１とは、対角線上に配置されている。入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積は、不均一になっている。入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の中で、入射口４１１は、辺の長さが最大であり、他の入射口よりも面積が大きい。入射口４２１は、辺の長さが最小であり、他の入射口よりも面積が小さい。入射口４１１と入射口４２１とが対角線上に配置されている状態では、集光ブロック４の大きさを変えずに入射口４１１の辺の長さを大きくすると、入射口４２１の辺の長さが小さくなる。このため、入射口４１１と入射口４２１とが対角線上に配置されていることにより、容易に入射口４１１の面積を大きくし、入射口４２１の面積を小さくすることができる。入射口４３１及び４４１の面積は、入射口４１１の面積より小さく、入射口４２１の面積より大きい。入射口４３１及び４４１の面積は同一であってもよい。
　光学フィルタは、対応する集光部の入射口を塞ぐことができる面積を有する。即ち、光学フィルタの赤外光が透過する部分の面積は、対応する集光部の入射口の面積に応じた大きさとなっている。このため、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の赤外光が透過する部分の面積は不均一になっている。夫々の光学フィルタを透過した波長の異なる赤外光が、個別に集光部で集光される。
　入射口４２１、４３１及び４４１の面積が入射口４１１の面積に対して小さすぎる場合は、反射面４２３、４３３及び４４３の一部の傾きが、入射口４２１、４３１及び４４１の面に対して９０度を超えることがある。反射面４２３、４３３及び４４３の傾きが９０度を超える場合は、集光ブロック４の製造が困難になる。このため、入射口４１１の面積に対する入射口４２１、４３１及び４４１の面積は、反射面４２３、４３３及び４４３の傾きが入射口４２１、４３１及び４４１の面に対して９０度以下になるような面積であることが望ましい。
　赤外光は、集光部４１、４２、４３及び４４で集光されることによって、光量が増大し、検出される強度が増幅される。入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積が不均一であり、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の面積が同一であるので、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積に応じて赤外光の強度の増幅率が異なる。即ち、受光部５１、５２、５３及び５４が受光する赤外光の強度の増幅率は、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積に応じて異なる。
　赤外線検出器１の外部からの赤外光は、赤外線透過窓２２を透過し、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４のいずれかを透過する。光学フィルタ３１を透過した赤外光は、入射口４１１へ入射し、集光され、出射口４１２から出射し、受光部５１で受光される。光学フィルタ３２を透過した赤外光は、入射口４２１へ入射し、集光され、出射口４２２から出射し、受光部５２で受光される。光学フィルタ３３を透過した赤外光は、入射口４３１へ入射し、集光され、出射口４３２から出射し、受光部５３で受光される。光学フィルタ３４を透過した赤外光は、入射口４４１へ入射し、集光され、出射口４４２から出射し、受光部５４で受光される。互いに対応しない光学フィルタと受光部との間の光路は、集光ブロック４に遮られており、受光部に対応しない光学フィルタを透過した赤外光が受光部で受光されるクロストークは発生し難い。受光部５１、５２、５３及び５４の夫々で受光された赤外光の強度に応じた信号が赤外線検出器１から出力される。
　光学フィルタ３１はＨＣが吸収する波長の赤外光を透過させ、光学フィルタ３２はＣＯ2 が吸収する波長の赤外光を透過させ、光学フィルタ３３はＣＯが吸収する波長の赤外光を透過させ、光学フィルタ３４は参照用の赤外光を透過させる。このため、受光部５１はＨＣが吸収する波長の赤外光を受光し、受光部５２はＣＯ2 が吸収する波長の赤外光を受光し、受光部５３はＣＯが吸収する波長の赤外光を受光し、受光部５４は参照用の赤外光を受光する。入射口４１１の面積が最大であり、入射口４２１の面積が最小であるので、受光部５１が受光する赤外光の強度の増幅率が最大となり、受光部５２が受光する赤外光の強度の増幅率が最小となる。従って、ＨＣが吸収する波長の赤外光の強度の増幅率が最大となり、ＣＯ2 が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率が最小となる。
　赤外線検出器１は、排ガス等のガスに含まれるＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの濃度を分析するために用いられる。図６は、赤外線検出器１を用いたガス分析計６の一例を示す模式図である。ガス分析計６は、赤外光の光源６１と、内部に分析対象のガスが通流するセル６２と、赤外線検出器１とを備える。分析対象のガスは、例えば、自動車の排ガスである。セル６２に通流するガスの流れを破線矢印で示す。セル６２の内部にガスが通流している状態で、光源６１からの赤外光をセル６２へ入射する。赤外光は、セル６２内のガスを通過して、赤外線検出器１へ入射する。赤外光を実線矢印で示す。ガスに含まれるＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣが赤外光を吸収し、その後、赤外線検出器１が赤外光を検出する。赤外線検出器１は、ＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの夫々が吸収する波長の赤外光の強度と、参照用の赤外光の強度とに応じた信号を出力する。
　図７は、ガス分析計６を用いたガス分析装置６４の構成を示すブロック図である。ガス分析装置６４は、光源６１、セル６２及び赤外線検出器１を含んだガス分析計６と、濃度算出部６３とを備えている。濃度算出部６３は、分析対象のガスに含まれるガス成分の濃度を計算する。例えば、濃度算出部６３は、プロセッサ及びメモリを用いて構成されている。濃度算出部６３は、赤外線検出器１に接続されており、赤外線検出器１が出力した信号を受け付ける。濃度算出部６３が受け付けた信号は、赤外線検出器１が検出した赤外線の強度に応じた値となる。分析対象のガスに含まれるＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの濃度に応じて、赤外線検出器１が検出する赤外光の強度は変化する。濃度算出部６３は、検出された、ＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの夫々が吸収する波長の赤外光の強度と、検出された参照用の赤外光の強度との比較に応じて、ガスに含まれるＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの濃度を計算する。
　一般的に、排ガス等の分析対象のガスに含まれるＨＣの濃度は、他のガス成分に比べて低い。このため、従来、ガス中のＨＣによる赤外光の吸収量が小さく、ＨＣが吸収する波長の赤外光の強度と参照用の赤外光の強度との差が小さくなり、ＨＣの検出精度は低かった。本実施形態では、ＨＣが吸収する波長の赤外光の強度の増幅率は、参照用の赤外光の強度の増幅率よりも大きい。このため、ＨＣが存在する場合、ＨＣが吸収する波長の赤外光の強度と参照用の赤外光の強度との差が増大し、ＨＣの検出精度が向上する。ＨＣの検出精度が向上することにより、ＨＣの検出精度の基準を厳しい基準に設定することが可能となる。このように、濃度の低いガス成分の検出精度が向上し、濃度の低いガス成分についても検出精度の基準を厳しい基準に設定することができる。
　他方、分析対象のガスに含まれるＣＯ2 の濃度は、他のガス成分に比べて高い。このため、ＣＯ2 の検出精度は高い。入射口４１１の面積を他の入射口よりも大きくすることに伴って、他の入射口の面積を小さくする必要がある。ＣＯ2 の検出精度は元々高いので、ＣＯ2 が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を従来よりも小さくしたとしても、ＣＯ2 の検出精度は基準よりも高い精度を保ちうる。入射口４２１の面積を小さくし、ＣＯ2 が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を減少させることにより、入射口４１１の面積を大きくしてＨＣが吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を向上させることが可能となる。このように、濃度の高いガス成分の検出精度をある程度保ちながら、濃度の低いガス成分の検出精度が向上する。
　本実施形態では、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の面積が同一であるので、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積を不均一にすることによって受光部５１、５２、５３及び５４が受光する赤外光の強度の増幅率を調整することができる。また、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の面積が同一であるので、受光部５１、５２、５３及び５４の面積を均一にすることができる。焦電素子５は圧電性を有するので、振動又は衝撃が加わった場合に信号が発生し、ノイズの原因となる。受光部５１、５２、５３及び５４の面積が均一になることによって、振動又は衝撃によるノイズが均一となり、容易にノイズの影響を小さくすることができる。
＜実施形態２＞
　実施形態１では、赤外線検出器１の外形が平面視で矩形状である形態を示したが、実施形態２では、赤外線検出器１の外形が平面視で円形である形態を示す。図８は、実施形態２に係る赤外線検出器１を模式的に示す斜視図である。赤外線検出器１の形状は、円柱状であり、平面視で円形である。図９は、実施形態２に係る赤外線検出器１の内部構成を模式的に示す分解斜視図である。パッケージ２１の形状は、円筒状であり、平面視で円形である。赤外線透過窓２２の形状は、平面視で円形である。フィルタ部３は、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４からなり、フィルタ部３の全体の形状は、平面視で円形である。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の夫々は、扇形の形状を有する。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の面積の大小関係は実施形態１と同様である。
　集光ブロック４は、集光部４１、４２、４３及び４４の組み合わせでなり、円柱状の形状を有する。集光ブロック４の全体の形状は、平面視で円形である。焦電素子５は、円板状である。受光部５１、５２、５３及び５４の形状は、矩形状である。回路基板２３は、円板状である。ステム２４の形状は、平面視で円形である。焦電素子５又は回路基板２３の形状は、平面視で、八角形等、四角形よりも角数の多い多角形であってもよい。パッケージ２１、赤外線透過窓２２、フィルタ部３、集光ブロック４、焦電素子５、回路基板２３及びステム２４を組み合わせて、赤外線検出器１が構成されている。赤外線検出器１の各部分は、形状以外は実施形態１と同様である。
　図１０は、実施形態２に係る集光ブロック４の模式的平面図である。図１１は、実施形態２に係る集光ブロック４の模式的断面図である。図１１に示す断面は、図１０中のＸＩ－ＸＩ線で集光ブロック４を切断した断面である。集光部４１、４２、４３及び４４は、平面視でマトリクス状に配置され、一体に形成されている。入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の形状は、いずれも扇形である。入射口の形状が扇形であることによって、開口面積が大きくなる。実施形態１と同様に、入射口４１１は他の入射口よりも面積が大きく、入射口４２１は他の入射口よりも面積が小さい。
　出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の形状は、矩形状である。実施形態１と同様に、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の面積は、実質的に同一である。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の形状は、いずれも扇形である。光学フィルタ３１、３２、３３及び３４は、夫々に、対応する集光部の入射口を塞ぐことができる形状及び面積を有する。
　入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の形状は、三角形であってもよい。各入射口の形状が三角形である場合は、光学フィルタ３１、３２、３３及び３４の形状は、三角形であってもよい。受光部５１、５２、５３及び５４の形状は、円形であってもよい。各受光部の形状が円形である場合は、出射口４１２、４２２、４３２及び４４２の形状は、円形であってもよい。
　実施形態１と同様に、赤外線検出器１は、図６に示す如く、ガス分析計６に備えられる。一般的に、ガス分析計６が備える光源６１の形状が円筒形であり、ガス分析計６が備えるセル６２の形状も円筒形であることが多い。実施形態２では、赤外線検出器１の外形が矩形である実施形態１に比べて、円筒形のセル６２と赤外線検出器１との形状及び大きさを合わせやすい。例えば、円筒形のセル６２の内径と赤外線透過窓２２の開口部分の直径とを一致させることができる。セル６２を通過した赤外光が赤外線検出器１へ入射する面積が大きくなり、赤外線検出器１はより大きな強度の赤外光を集光して検出することができる。このため、ガス分析計６を用いたガス分析の精度が向上する。
　実施形態２においても、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の面積を不均一にすることによって、濃度の低いガス成分が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を大きくすることができる。また、濃度の高いガス成分が吸収する波長の赤外光の強度の増幅率を減少させることができる。このため、濃度の高いガス成分の検出精度をある程度保ちながら、濃度の低いガス成分の検出精度を向上させることができ、濃度の低いガス成分についても検出精度の基準を厳しい基準に設定することができる。
　なお、実施形態１及び２においては、光学フィルタを透過した赤外光が集光部へ入射する形態を示したが、赤外線検出器１は、集光部で集光された赤外光が光学フィルタを透過する形態であってもよい。この形態では、複数の光学フィルタの面積は均一であってもよい。実施形態１及び２においては、光学フィルタ、入射口、出射口及び受光部が矩形又は円形である形態を示したが、赤外線検出器１は、光学フィルタ、入射口、出射口又は受光部が矩形又は円形以外の形状を有している形態であってもよい。パッケージ２１、赤外線透過窓２２、集光ブロック４、焦電素子５、回路基板２３、及びステム２４も、平面視で矩形又は円形以外の形状を有していてもよい。実施形態１及び２においては、ＣＯ2 、ＣＯ及びＨＣの濃度を分析するための赤外線検出器１を示したが、赤外線検出器１は、その他のガス成分の濃度を分析するための形態であってもよい。
　また、実施形態１及び２においては、四種類の波長の赤外光を検出する形態を示したが、赤外線検出器１は、四種類以外の複数種類の波長の赤外光を検出する形態であってもよい。例えば、赤外線検出器１は、特定のガス成分が吸収する波長の赤外光と、参照用の赤外光との二種類の波長の赤外光を検出する形態であってもよい。例えば、入射口４１１、４２１、４３１及び４４１の内の二つを遮光することによって、集光ブロック４を利用しながら、二種類の波長の赤外光を検出する赤外線検出器１を実現することができる。実施形態１及び２においては、一つの焦電素子５に複数の受光部を設けた形態を示したが、赤外線検出器１は、夫々に受光部を設けた複数の焦電素子を備えた形態であってもよい。実施形態１及び２においては、赤外光を検出する素子として焦電素子５を用いた形態を示したが、赤外線検出器１は、赤外光を検出する素子として焦電素子５以外の素子を用いた形態であってもよい。例えば、赤外線検出器１は、サーモパイル等、熱起電力を発生させることによって赤外光を検出する素子を用いた形態であってもよい。実施形態１及び２では、分析対象物がガスである例を示したが、分析対象物はガス以外の物質であってもよい。例えば、分析対象物は液体であってもよい。
　本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　１　赤外線検出器
　２１　パッケージ
　２２　赤外線透過窓
　２３　回路基板
　２４　ステム
　３　フィルタ部
　３１、３２、３３、３４　光学フィルタ
　４　集光ブロック
　４１、４２、４３、４４　集光部
　４１１、４２１、４３１、４４１　入射口
　４１２、４２２、４３２、４４２　出射口
　４１３、４２３、４３３、４４３　反射面
　５　焦電素子
　５１、５２、５３、５４　受光部
　６　ガス分析計
　６１　光源
　６２　セル
 

Claims (8)

  1. 　夫々に所定の波長の赤外光を選択的に透過させる複数の光学フィルタと、
    　前記複数の光学フィルタに一対一で対応しており、赤外光を集光する複数の集光部と、
    　前記複数の光学フィルタに一対一で対応し、前記複数の集光部に一対一で対応しており、対応する光学フィルタを透過し対応する集光部で集光された赤外光を受光する複数の受光部とを備える赤外線検出器において、
    　前記複数の集光部の夫々は、赤外光が入射する入射口を有し、
    　前記複数の集光部の入射口の面積が不均一であること
    　を特徴とする赤外線検出器。
  2. 　前記複数の光学フィルタは、前記複数の集光部へ入射する前の赤外光が通過する位置に配置されており、
    　前記複数の光学フィルタの赤外光が透過する部分の面積が不均一であること
    　を特徴とする請求項１に記載の赤外線検出器。
  3. 　分析対象物に含まれる複数の成分の内で、濃度の低い成分が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積が大きく、濃度の高い成分が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積が小さいこと
    　を特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線検出器。
  4. 　前記複数の集光部の入射口は、マトリクス状に配置されており、
    　他の集光部の入射口よりも面積が大きい集光部の入射口と、他の集光部の入射口よりも面積が小さい集光部の入射口とは、対角線上に配置されていること
    　を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の赤外線検出器。
  5. 　前記複数の光学フィルタの中の第１の光学フィルタは、炭化水素が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタであり、
    　前記第１の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積は、他の集光部の入射口の面積よりも大きいこと
    　を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の赤外線検出器。
  6. 　前記複数の光学フィルタの中の第２の光学フィルタは、二酸化炭素が吸収する波長の赤外光を選択的に透過させる光学フィルタであり、
    　前記第２の光学フィルタに対応する集光部の入射口の面積は、他の集光部の入射口の面積よりも小さいこと
    　を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の赤外線検出器。
  7. 　前記複数の集光部の夫々は、集光した赤外光が出射する出射口を有し、
    　前記複数の集光部の出射口の面積が同一であること
    　を特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の赤外線検出器。
  8. 　分析対象のガスに含まれる特定のガス成分の濃度を分析するためのガス分析計において、
    　請求項１乃至７のいずれか一つに記載の赤外線検出器と、
    　赤外光を発光する光源と、
    　前記分析対象のガスが通流されるセルとを備え、
    　前記セルに通流する前記分析対象のガスを前記光源からの赤外光が通過し、前記分析対象のガスを通過した赤外光が前記赤外線検出器へ入射すること
    　を特徴とするガス分析計。
     
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