JP2013015526A - 微量気体を測定することができる装置 - Google Patents
微量気体を測定することができる装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013015526A JP2013015526A JP2012180932A JP2012180932A JP2013015526A JP 2013015526 A JP2013015526 A JP 2013015526A JP 2012180932 A JP2012180932 A JP 2012180932A JP 2012180932 A JP2012180932 A JP 2012180932A JP 2013015526 A JP2013015526 A JP 2013015526A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample cell
- sample
- radiation beam
- detector
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 120
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 64
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 45
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 60
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 21
- 239000003570 air Substances 0.000 abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 12
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 8
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000003958 nerve gas Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 35
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 25
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 14
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 14
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 9
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 8
- PJVJTCIRVMBVIA-JTQLQIEISA-N [dimethylamino(ethoxy)phosphoryl]formonitrile Chemical compound CCO[P@@](=O)(C#N)N(C)C PJVJTCIRVMBVIA-JTQLQIEISA-N 0.000 description 7
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002575 chemical warfare agent Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N Soman Chemical compound CC(C)(C)C(C)OP(C)(F)=O GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 1
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- DGJPPCSCQOIWCP-UHFFFAOYSA-N cadmium mercury Chemical compound [Cd].[Hg] DGJPPCSCQOIWCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- GZXOHHPYODFEGO-UHFFFAOYSA-N triglycine sulfate Chemical group NCC(O)=O.NCC(O)=O.NCC(O)=O.OS(O)(=O)=O GZXOHHPYODFEGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/031—Multipass arrangements
-
- 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
- G01J3/45—Interferometric spectrometry
-
- 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
- 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
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/45—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods
-
- 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
- G01N2021/3595—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using FTIR
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/09—Cuvette constructions adapted to resist hostile environments or corrosive or abrasive materials
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)
- Optical Measuring Cells (AREA)
Abstract
【解決手段】このシステムは、10億分の1(ppb)以下のレベルの、様々な神経ガスおよびびらん剤、ならびに有毒工業用化学製品を含む広範囲の化学成分を検出しかつ識別し、小型で携帯型の複数気体分析器とすることができる。このシステムは、誤警報(たとえば、偽陽性または偽陰性)を最小限にし、高い特定性を特徴とし、適用分野に応じて、数秒〜数分程度の応答時間で動作することができる。システムは、フーリエ変換赤外(FTIR)分光計10、気体試料セル22、検出器30、埋込み式処理装置34、表示装置38、電源、空気ポンプ、加熱要素、および他の構成部品が、試料を収集するための空気取入れ口と、外部装置と接続して機能するための電子通信開口とを備えるユニットに搭載された、完全に内蔵式の分析器とすることができる。
【選択図】図1
Description
一実施形態では、気体試料は、毎分約3リットルを超える速度で試料セルを通って流れる。試料セルの気体交換率は、約10秒の時間間隔で、約80%〜約95%とすることができる。一実施形態では、気体試料は、化学兵器薬剤、有毒無機化合物、または有毒有機化合物を含む。約50ppbの、サリン、タブン、ソマン、硫黄マスタード、またはVXなどの気体に対するこの装置の応答時間は、約20秒未満とすることができる。
[形態1]
第1の放射ビームの光源と、
前記光源から前記第1の放射ビームを受け取り、干渉信号を含む第2の放射ビームを形成する干渉計と、
前記干渉計と光学的に連通する試料セルであって、
前記試料セルの第1の端部に凹面反射視野面と、
前記試料セルの第2の端部に前記視野面に対向する関係で実質的に球形の凹面反射対物面とを備え、前記対物面が、前記視野面と前記対物面のそれぞれの上の複数の反射を介し前記試料セルを通って伝播する前記第2の放射ビームの処理能力を最大にするために、少なくとも1つの平面で焦点の一致を高める円筒形構成部品を有する、試料セルと、
前記試料セルを通る気体試料の流れを確立する流れ機構と、
前記試料セルと光学的に連通する冷却検出器であって、前記試料セル内の前記試料を通って伝播する前記干渉信号を受け取る冷却検出器と、
前記冷却検出器と電気的に連通する処理装置であって、前記干渉信号から前記試料内の微量気体に対する吸収プロファイルを求める処理装置と、
前記光源、前記干渉計、前記試料セル、前記冷却検出器、および前記処理装置がその中に配置される筐体とを備える、
微量気体を測定することができる装置。
前記微量気体の濃度が約500ppb未満である、形態1に記載の装置。
[形態3]
前記微量気体の濃度が約10ppb〜約50ppbである、形態2に記載の装置。
前記筐体が携帯型であり、また前記気体試料を含む周囲空気を取り入れるための、前記試料セルと流動的に連通する孔を画定する、形態1に記載の装置。
前記筐体が、建物用の空調システムに取付け可能である、形態1に記載の装置。
[形態6]
前記空調システム内の汚染物質の存在を警報するための警報装置をさらに含む、形態5に記載の装置。
前記試料セルの体積が約0.8リットル未満である、形態1に記載の装置。
[形態8]
前記気体試料が、毎分約3リットルを超える速度で前記試料セルを通って流れる、形態1に記載の装置。
前記試料セルが、約5メートル〜約12メートルの経路長を含む、形態1に記載の装置。
[形態10]
前記試料セルの気体交換率が、約10秒の時間間隔で約80%〜約95%である、形態1に記載の装置。
前記気体試料が、化学兵器薬剤、有毒無機化合物、または有毒有機化合物を含む、形態1に記載の装置。
前記装置の応答時間が、約50ppbの、サリン、タブン、ソマン、硫黄マスタード、およびVXのうちの少なくとも1つに対して約20秒未満である、形態1に記載の装置
[形態13]
少なくとも前記試料セルを約40℃〜約180℃の温度まで加熱するために、前記筐体内に配置された加熱要素をさらに含む、形態1に記載の装置。
折返し経路を形成するように、第1の端部に視野面および第2の端部に対物面を対向する関係で含む試料セルを備える、携帯型吸収分光計を提供するステップと、
前記試料セルを通して周囲空気の試料を流すステップと、
前記周囲空気の試料内で濃度が約500ppb未満の微量気体を検出するために、前記試料セル内を伝播する前記放射ビームの処理能力を最大にするように、前記試料セルの体積、および前記折返し経路内の放射ビームの通過数を最適化するステップとを含む、
微量気体を光学的に測定する方法。
前記視野面が凹面反射面を含み、前記対物面が実質的に球形の凹面反射面を含み、前記対物面が、前記試料セルの前記折返し経路を通って伝播する前記放射ビームの処理能力を最大にするために、少なくとも1つの平面で焦点の一致を高める円筒形構成部品を有する、形態14に記載の方法。
前記試料領域内の前記試料を通って伝播する干渉信号から、前記微量気体に対する吸収プロファイルを求めるステップをさらに含む、形態14に記載の方法。
前記微量気体を検出するために第1の分解能で第1の吸収スペクトルを測定するステップと、
より高い分解能で第2の吸収スペクトルを測定するステップとをさらに含む、
形態14に記載の方法。
前記微量気体を検出するために第1の感度で第1の吸収スペクトルを測定するステップと、
より高い感度で第2の吸収スペクトルを測定するステップとをさらに含む、
形態14に記載の方法。
前記試料領域の気体交換率が、約10秒の時間間隔で約80%〜約95%となるように、前記試料を流すステップを含む、形態14に記載の方法。
前記試料領域を約40℃〜約180℃の温度まで加熱するステップをさらに含む、形態14に記載の方法。
実質的に気密である試料セルを含む吸収分光計を提供するステップであって、前記試料セルが、前記試料セルの中に放射ビームを向けるように、第1の端部に視野面および第2の端部に対物面を対向する関係で含む、ステップと、
前記試料セル内の第1の圧力にある周囲空気の試料を通って伝播する前記放射ビームの第1の信号を測定するステップと、
前記試料セルを周囲空気で第2の圧力に加圧するステップと、
前記試料セル内の前記第2の圧力にある前記周囲空気の試料を通って伝播する前記放射ビームの第2の信号を測定するステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号を結合して、微量気体の存在を示す信号を決定するステップとを含む、
微量気体を光学的に測定する方法。
前記視野面が凹面反射面を含み、前記対物面が実質的に球形の凹面反射面を含み、前記対物面が、前記試料セルの前記折返し経路を通って伝播する前記放射ビームの処理能力を最大にするために、少なくとも1つの平面で焦点の一致を高める円筒形構成部品を有する、形態21に記載の方法。
前記第1の信号と前記第2の信号を結合して、前記微量気体に対する吸収プロファイルを求めるステップをさらに含む、形態21に記載の方法。
前記放射ビームが干渉信号を含む、形態21に記載の方法。
[形態25]
前記試料セル内の前記試料を通って伝播する前記干渉信号から、前記微量気体に対する吸収プロファイルを求めるステップをさらに含む、形態24に記載の方法。
前記試料セルを加圧することによって、基線信号に比べて、前記微量気体の前記吸収プロファイルの振幅を増大させるステップをさらに含む、形態23に記載の方法。
吸収分光計の少なくとも試料領域内の汚染物質の濃度を求めるステップと、
前記汚染物質の前記濃度が汚染値を超える場合、前記汚染物質を除去するために前記試料領域を除染温度まで加熱するステップと、
前記試料領域を加熱しながら、前記汚染物質の前記濃度を監視するステップと、
前記汚染物質の前記濃度が除染値に到達すると、前記試料領域の加熱を低減または終了するステップとを含む、
光学システムから汚染物質を除去する方法。
光源から第1の放射ビームを受け取り、干渉信号を含む第2の放射ビームを形成する干渉計と、
前記干渉計と光学的に連通する試料セルと、
前記試料セルを通る気体試料の流れを確立する流れ機構と、
少なくとも前記試料セルを加熱するモジュールと、
前記試料セルと光学的に連通する検出器であって、前記試料セル内の前記試料を通って伝播する前記干渉信号を受け取る検出器と、
前記検出器および前記モジュールと電気的に連通する処理装置であって、前記干渉信号から前記試料内の汚染物質の濃度を求め、前記試料セル内の前記汚染物質の前記濃度が汚染値を超える場合、前記汚染物質を除去するために前記試料セルを除染温度まで加熱するように前記モジュールに信号を送り、前記モジュールが前記試料セルを加熱する間、前記汚染物質の前記濃度を監視し、前記汚染物質の前記濃度が除染値に到達した場合、前記試料セルを加熱するのを低減または終了するように前記モジュールに信号を送る、処理装置とを含む、
微量気体を測定することができる装置。
鏡および光学部品類は、金被覆、銀被覆、またはアルミニウム被覆を含むことができる。一実施形態では、楕円鏡および放物面鏡は金で被覆され、平坦な折返し鏡は銀で被覆される。
・ 楕円鏡〜折返し鏡(X2)は約132.86mm。
・ 折返し鏡〜試料セル(視野鏡の表面)(X3)は約70.00mm。
・ 試料セル〜折返し鏡(X4)は約70mm。
・ 折返し鏡〜放物面鏡(X5)は約35mm。
22 試料セル
42 筐体
74 対物面
78 視野面
Claims (2)
- 第1の放射ビームの光源と、
前記光源から前記第1の放射ビームを受け取り、干渉信号を含む第2の放射ビームを形成する干渉計と、
前記干渉計と光学的に連通する試料セルであって、
前記試料セルの第1の端部に凹面反射視野面と、
前記試料セルの第2の端部に前記視野面に対向する関係の球状の凹面反射対物面とを備え、前記対物面が環状の輪郭を有し、前記環状の輪郭は、前記視野面と前記対物面のそれぞれの上の複数の反射を介し前記試料セルを通って伝播する前記第2の放射ビームの処理能力を最大にするために、少なくとも1つの平面で、環状の輪郭を有しない対物面からの反射に比べて前記第2の放射ビームの各々の反射の焦点の一致を高める、前記試料セルと、
前記試料セルを通る周囲空気の試料の流れを確立する流れ機構と、
前記試料セルと光学的に連通する冷却検出器であって、前記試料セル内の前記試料を通って伝播する前記干渉信号を受け取る冷却検出器と、
前記冷却検出器と電気的に連通する処理装置であって、前記干渉信号から前記周囲空気の試料内の微量気体に対する吸収プロファイルを求める処理装置と、
前記光源、前記干渉計、前記試料セル、前記冷却検出器、前記流れ機構、および前記処理装置がその中に配置される筐体とを備え、
前記試料セルの容積及び前記第2の放射ビームの通過数が、前記周囲空気の試料内の500ppb未満の濃度を有する微量ガスを検出するために最適化される、
微量気体を測定することができる装置。 - 折返し経路を形成するように、第1の端部に視野面および第2の端部に対物面を対向する関係で含む試料セルを備える、携帯型吸収分光計を提供するステップと、
前記試料セルを通して周囲空気の試料を流すステップと、
前記携帯型吸収分光計の試料セルにより放射ビームを受けるステップと、
前記周囲空気の試料内で濃度が500ppb未満の微量気体を検出するために、前記試料セル内を伝播する前記放射ビームの処理能力を最大にするように、前記試料セルの体積、および前記折返し経路内の放射ビームの通過数を最適化するステップとを含む、
微量気体を光学的に測定する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/240,799 | 2005-09-30 | ||
US11/240,799 US7372573B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Multigas monitoring and detection system |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008541166A Division JP5108780B2 (ja) | 2005-09-30 | 2006-09-29 | 複数気体監視および検出システム |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014123221A Division JP2014194433A (ja) | 2005-09-30 | 2014-06-16 | 微量気体を測定することができる装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013015526A true JP2013015526A (ja) | 2013-01-24 |
Family
ID=38604534
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008541166A Active JP5108780B2 (ja) | 2005-09-30 | 2006-09-29 | 複数気体監視および検出システム |
JP2012180932A Pending JP2013015526A (ja) | 2005-09-30 | 2012-08-17 | 微量気体を測定することができる装置 |
JP2014123221A Pending JP2014194433A (ja) | 2005-09-30 | 2014-06-16 | 微量気体を測定することができる装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008541166A Active JP5108780B2 (ja) | 2005-09-30 | 2006-09-29 | 複数気体監視および検出システム |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014123221A Pending JP2014194433A (ja) | 2005-09-30 | 2014-06-16 | 微量気体を測定することができる装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US7372573B2 (ja) |
EP (1) | EP1949077B1 (ja) |
JP (3) | JP5108780B2 (ja) |
KR (1) | KR101098124B1 (ja) |
CN (1) | CN101389948B (ja) |
DE (1) | DE602006019125D1 (ja) |
TW (1) | TWI343995B (ja) |
WO (1) | WO2008051202A2 (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8462347B2 (en) * | 2005-09-30 | 2013-06-11 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for siloxane measurements in a biogas |
US7372573B2 (en) * | 2005-09-30 | 2008-05-13 | Mks Instruments, Inc. | Multigas monitoring and detection system |
US9001335B2 (en) | 2005-09-30 | 2015-04-07 | Mks Instruments Inc. | Method and apparatus for siloxane measurements in a biogas |
DE102007024198A1 (de) * | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Gasanalyse |
US8587787B2 (en) * | 2007-11-14 | 2013-11-19 | Block Engineering, Llc | Miniature fourier transform spectrometer and method of operation |
WO2010005343A2 (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Marat Vadimovich Evtukhov | Rebreather respiratory loop failure detector |
FR2934417B1 (fr) | 2008-07-25 | 2010-11-05 | Centre Nat Rech Scient | Composants electroniques a encapsulation integree |
EP2310817A2 (en) * | 2008-07-25 | 2011-04-20 | Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS - | Interferometer with frequency combs and synchronisation scheme |
CN102317756B (zh) * | 2008-12-10 | 2015-01-28 | 全技术联合公司 | 适用于例如蒸发光散射检测器等装置的部件 |
US7952772B2 (en) * | 2009-05-08 | 2011-05-31 | Honeywell International Inc. | Photonic crystal fiber sensor |
US8467996B2 (en) | 2011-02-09 | 2013-06-18 | Jorge E Perez | Spectral analysis operating system |
JP5933034B2 (ja) * | 2012-01-17 | 2016-06-08 | エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド | バイオガス中のシロキサンを測定するための方法及び装置 |
CN103245616B (zh) * | 2012-02-14 | 2015-05-13 | 利得仪器股份有限公司 | 环境监测的光径量测反射装置 |
DE102012006047B3 (de) * | 2012-03-27 | 2013-08-01 | Deutsches Zentrum Für Luft- Und Raumfahrt | Vorrichtung zur Ermittlung von Gaskonzentrationen |
US10151685B2 (en) * | 2012-04-16 | 2018-12-11 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Ultraviolet-based gas sensor |
US9625372B2 (en) * | 2012-04-16 | 2017-04-18 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Ultraviolet-based ozone sensor |
CN102636440B (zh) * | 2012-04-16 | 2015-05-20 | 华南理工大学 | 基于n-气体模型的建材燃烧产烟毒性定量评价方法及*** |
US10859474B2 (en) * | 2013-02-28 | 2020-12-08 | TricornTech Taiwan | Real-time on-site gas analysis network for ambient air monitoring and active control and response |
US20140295356A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Rosemount Analytical, Inc. | In situ flue gas analyzer with improved process communication |
GB2514387B (en) * | 2013-05-22 | 2015-08-12 | M Squared Lasers Ltd | Maturation monitoring apparatus and methods |
FI125907B (en) * | 2013-09-24 | 2016-03-31 | Vaisala Oyj | Method and apparatus for measuring the concentration of gases dissolved in liquids |
EP3055670A1 (en) * | 2013-10-11 | 2016-08-17 | MKS Instruments, Inc. | Systems and methods for pressure differential molecular spectroscopy of compressible fluids |
US9894424B2 (en) | 2014-03-14 | 2018-02-13 | Scott Technologies, Inc. | Method and system for converting between protocols |
CN103852439A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-11 | 北京雪迪龙科技股份有限公司 | 一种挥发性有机物监测设备及方法 |
US9835604B2 (en) * | 2014-04-14 | 2017-12-05 | Koninklijke Philips N.V. | Temperature compensation of gas sensors |
EP3029451B1 (en) * | 2014-12-01 | 2020-11-11 | Yokogawa Electric Corporation | Laser gas analyzer |
DE102014226845B4 (de) * | 2014-12-17 | 2016-11-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Absorptionsspektrometer |
WO2017031303A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | University Of Cincinnati | Analyte sensor and method of use |
US11029292B2 (en) * | 2016-04-08 | 2021-06-08 | Mls Acq, Inc. | Method for identification and quantification of siloxanes in gaseous stream |
KR20180098468A (ko) | 2017-02-25 | 2018-09-04 | (주)세성 | Ec센서 부가형 가변 광 경로형 ftir가스센서 및 그를 이용한 측정방법 |
KR20180098469A (ko) | 2017-02-25 | 2018-09-04 | (주)세성 | 가변 광 경로형 ftir 가스센서 및 그를 이용한 측정방법 |
DE102017117709A1 (de) | 2017-08-04 | 2019-02-21 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Musterbasierte spektroskopische Gasqualitätsüberwachung |
CN108310965A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-24 | 昆山市年沙助剂有限公司 | 一种氮氧化物尾气处理装置 |
GB201812766D0 (en) * | 2018-08-06 | 2018-09-19 | Res & Innovation Uk | Optical multi-pass cells |
KR101960223B1 (ko) | 2018-08-13 | 2019-03-20 | (주)세성 | 자동 가변 광 경로형 ftir 혼합가스측정장치 |
US11187585B2 (en) * | 2018-10-12 | 2021-11-30 | Mls Acq, Inc. | FTIR spectrometer with optical filter for low level gas detection such as formaldehyde and ethylene oxide |
US10955294B2 (en) | 2019-02-04 | 2021-03-23 | Honeywell International Inc. | Optical sensor for trace-gas measurement |
FR3092665A1 (fr) * | 2019-02-07 | 2020-08-14 | IFP Energies Nouvelles | Procede pour la mesure de la concentration en especes gazeuses dans un biogaz |
JP7498545B2 (ja) * | 2019-05-09 | 2024-06-12 | 株式会社堀場エステック | 吸光分析システム、吸光分析システム用プログラム、吸光分析装置、及び、吸光度測定方法 |
FI20195572A1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-12-28 | Gasmet Tech Oy | Back-to-back spectrometer arrangement |
US10900838B1 (en) | 2019-09-20 | 2021-01-26 | Honeywell International Inc. | Wavemeter system using a set of optical chips |
GB2589367B (en) * | 2019-11-29 | 2022-01-12 | Thermo Fisher Scient Ecublens Sarl | Improvements in optical emission spectrometry |
CN111007012A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-14 | 北京航天益来电子科技有限公司 | 高温多反射样品池进气装置 |
WO2022261522A1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | Cam2 Technologies, Llc | Handheld gas and vapor analyzer |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6192859U (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-16 | ||
JPH0419501B2 (ja) * | 1981-03-02 | 1992-03-30 | Ici Plc | |
US5440143A (en) * | 1994-02-25 | 1995-08-08 | On-Line Technologies, Inc. | Folded-path optical analysis gas cell |
JPH09229858A (ja) * | 1996-02-20 | 1997-09-05 | Horiba Ltd | 赤外線ガス分析計 |
JPH09269292A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Kurita Water Ind Ltd | 大気中の微量有機物の分析装置 |
JP2001228085A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-08-24 | Showa Denko Kk | アンモニア中の水分濃度の測定方法、測定装置、水分が低減されたアンモニアの製造方法およびその用途 |
JP2003107036A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス検出装置 |
JP2003294619A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Nippon Pastec Co Ltd | 複合分析装置 |
WO2004005971A2 (en) * | 2002-07-08 | 2004-01-15 | Regents Of The University Of Colorado | Optical olfactory sensor with holographic readout |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4183670A (en) | 1977-11-30 | 1980-01-15 | Russell Robert B | Interferometer |
US4538910A (en) * | 1982-09-30 | 1985-09-03 | Laser Precision Corporation | Dual beam fourier spectrometer |
JP3004750B2 (ja) * | 1991-02-23 | 2000-01-31 | 株式会社堀場製作所 | フーリエ変換赤外分光計を用いた定量分析方法 |
TW228568B (ja) | 1991-08-30 | 1994-08-21 | Forschungsanstalt Fur Luftund Raumfahrt E V Deutsche | |
JPH0656734U (ja) * | 1993-01-09 | 1994-08-05 | 株式会社堀場製作所 | 分光分析装置 |
US5457316A (en) * | 1994-12-23 | 1995-10-10 | Pcp, Inc. | Method and apparatus for the detection and identification of trace gases |
US5541728A (en) | 1995-04-03 | 1996-07-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Solid stationary interferometer fourier transform spectrometer |
WO2000007411A1 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Ion Optics, Inc. | Infrared radiation sources, sensors and source combinations, and methods of manufacture |
US5777735A (en) | 1996-09-30 | 1998-07-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | In situ analysis apparatus |
GB2320155B (en) * | 1996-12-03 | 2000-11-01 | Chelsea Instr Ltd | Method and apparatus for the imaging of gases |
AUPO425896A0 (en) * | 1996-12-18 | 1997-01-23 | University Of Wollongong, The | Method and apparatus for measuring gas concentrations and isotope ratios in gases |
CN2290850Y (zh) * | 1997-04-18 | 1998-09-09 | 张尧海 | 便携式红外线微量气体分析仪 |
US6266428B1 (en) * | 1998-02-06 | 2001-07-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | System and method for remote detection of hazardous vapors and aerosols |
SE0001732L (sv) * | 2000-05-10 | 2001-11-11 | Medair Ab | Gaskänslig sensorenhet |
JP2002139431A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Kurita Water Ind Ltd | 気体中の微量有機物の分析装置 |
US6784428B2 (en) | 2001-10-01 | 2004-08-31 | Ud Technology Corporation | Apparatus and method for real time IR spectroscopy |
CN1310022C (zh) * | 2001-10-26 | 2007-04-11 | 北京航天益来电子科技有限公司 | 气态污染物微量抽取现场分析方法及装置 |
DE102004047677B4 (de) * | 2004-09-30 | 2007-06-21 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren und System für die Kontaminationserkennung und Überwachung in einer Lithographiebelichtungsanlage und Verfahren zum Betreiben der gleichen unter gesteuerten atomsphärischen Bedingungen |
US7372573B2 (en) * | 2005-09-30 | 2008-05-13 | Mks Instruments, Inc. | Multigas monitoring and detection system |
-
2005
- 2005-09-30 US US11/240,799 patent/US7372573B2/en active Active
-
2006
- 2006-09-29 EP EP06851715A patent/EP1949077B1/en active Active
- 2006-09-29 CN CN2006800411464A patent/CN101389948B/zh active Active
- 2006-09-29 KR KR1020087007795A patent/KR101098124B1/ko active IP Right Grant
- 2006-09-29 JP JP2008541166A patent/JP5108780B2/ja active Active
- 2006-09-29 DE DE602006019125T patent/DE602006019125D1/de active Active
- 2006-09-29 WO PCT/US2006/038550 patent/WO2008051202A2/en active Application Filing
- 2006-09-29 TW TW095136164A patent/TWI343995B/zh active
-
2008
- 2008-05-12 US US12/119,244 patent/US7595887B2/en active Active
-
2009
- 2009-09-28 US US12/567,981 patent/US20100079764A1/en not_active Abandoned
-
2012
- 2012-08-17 JP JP2012180932A patent/JP2013015526A/ja active Pending
-
2014
- 2014-06-16 JP JP2014123221A patent/JP2014194433A/ja active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0419501B2 (ja) * | 1981-03-02 | 1992-03-30 | Ici Plc | |
JPS6192859U (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-16 | ||
US5440143A (en) * | 1994-02-25 | 1995-08-08 | On-Line Technologies, Inc. | Folded-path optical analysis gas cell |
JPH09229858A (ja) * | 1996-02-20 | 1997-09-05 | Horiba Ltd | 赤外線ガス分析計 |
JPH09269292A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Kurita Water Ind Ltd | 大気中の微量有機物の分析装置 |
JP2001228085A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-08-24 | Showa Denko Kk | アンモニア中の水分濃度の測定方法、測定装置、水分が低減されたアンモニアの製造方法およびその用途 |
JP2003107036A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス検出装置 |
JP2003294619A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Nippon Pastec Co Ltd | 複合分析装置 |
WO2004005971A2 (en) * | 2002-07-08 | 2004-01-15 | Regents Of The University Of Colorado | Optical olfactory sensor with holographic readout |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6011052892; '"Mars Series Multi-Pass Gas Cells Configuration Data Sheet - MARS 0.75L/6.4M-SS"' InternetArchive , 20041210 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI343995B (en) | 2011-06-21 |
TW200723174A (en) | 2007-06-16 |
JP2009510486A (ja) | 2009-03-12 |
CN101389948A (zh) | 2009-03-18 |
EP1949077A2 (en) | 2008-07-30 |
WO2008051202A2 (en) | 2008-05-02 |
US7595887B2 (en) | 2009-09-29 |
US7372573B2 (en) | 2008-05-13 |
KR101098124B1 (ko) | 2011-12-26 |
CN101389948B (zh) | 2013-04-17 |
JP2014194433A (ja) | 2014-10-09 |
US20100079764A1 (en) | 2010-04-01 |
JP5108780B2 (ja) | 2012-12-26 |
KR20080064817A (ko) | 2008-07-09 |
DE602006019125D1 (de) | 2011-02-03 |
EP1949077B1 (en) | 2010-12-22 |
WO2008051202A3 (en) | 2008-09-18 |
US20070242275A1 (en) | 2007-10-18 |
US20080251727A1 (en) | 2008-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5108780B2 (ja) | 複数気体監視および検出システム | |
US9372152B2 (en) | Method and apparatus for siloxane measurements in a biogas | |
US8462347B2 (en) | Method and apparatus for siloxane measurements in a biogas | |
US9523637B2 (en) | Thermal selectivity multivariate optical computing | |
US5957858A (en) | Systems and methods for monitoring relative concentrations of different isotopic forms of a chemical species | |
US7288770B2 (en) | Real-time UV spectroscopy for the quantification gaseous toxins utilizing open-path or closed multipass white cells | |
KR20200096297A (ko) | 대기압 및 상승된 압력 하에서 수소의 측정을 위한 수소 가스 센서 및 방법 | |
US6818895B2 (en) | Respiratory gas analyzer | |
US7132657B2 (en) | Infrared gas detector | |
CN1302276C (zh) | 一种光学气体鉴别*** | |
WO2008097700A2 (en) | Chemical analyzer for industrial process control | |
Wang et al. | Measurements of cavity ringdown spectroscopy of acetone in the ultraviolet and near-infrared spectral regions: Potential for development of a breath analyzer | |
US20230014558A1 (en) | Self-calibrated spectroscopic and ai-based gas analyzer | |
EP0910789A1 (en) | Apparatus and method for optical analysis of ambient air | |
TWI541492B (zh) | 用於量測生物氣體中之矽氧烷的方法及裝置 | |
KR20140119739A (ko) | 바이오가스 내의 실록산 측정을 위한 방법 및 장치 | |
Bian et al. | Measurement of NO2 using incoherent broadband cavity-enhanced absorption spectroscopy | |
Hodgkinson et al. | Optical gas-sensing methods for industry | |
LIU et al. | 8.23 Fiber-Optic Probes | |
Coetzee | Handheld infrared CO2 gas detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130520 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130820 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140114 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140414 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140417 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140514 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140519 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140808 |