JP2018115994A - ガス濃度測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
a) 筒状の挿入体と、
b) 前記挿入体の内部の一端側の測定部と他端側に位置する本体の側の空間を気密に区画する窓材であって、測定光を通過させる透光部と、前記一端側に設けられた反射部とを有する窓材と、
c) 前記測定部に設けられた、測定対象ガスを導入するための開口と、
d) 前記本体に設けられた、前記測定対象ガスを測定するための光である入射光を後記偏向部に照射する入射光部と、
e) 前記入射光のビーム径を所定の大きさに拡大する拡大光学系と、
f) 前記測定部の前記窓材と反対側の端部に設けられた凹面鏡であって、前記透光部を通過した入射光を前記反射部に向けて反射し、該反射部を反射した入射光を前記透光部に向けて反射することにより該入射光をその入射方向に再帰反射する凹面鏡と、
g) 前記入射光部からの入射光を前記窓材を介して前記測定部に送り、前記凹面鏡により反射され前記測定部を出射した光である測定光を前記入射光から分離する偏向部と、
h) 前記偏向部により分離された測定光を検出する検出部と
を備えることを特徴とする。
前記凹面鏡には、例えば入射光の光軸に関して回転対称性を有する反射面を有するものを用いることができ、特に好ましくは、入射光の光軸を含む断面が放物線状や円弧状である反射面を有するものを好適に用いることができる。前記断面が放物線状の凹面鏡を用いると、該凹面鏡に入射した光を窓材の反射部内の1点に集光することができるため、反射部の大きさを最小化して窓材の表面に占める透光部の割合を大きくして入射光の損失を最小化し測定感度を高めることができる。なお、前記凹面鏡は、独立した部材として構成された鏡に限らず、挿入体の端部に凹部を形成してその内面を反射面としたものであってもよい。
前記偏向部には、例えば、ビームスプリッタや光サーキュレータを用いることができる。
本発明に係るガス濃度測定装置は、測定部30内で光を二往復させる再帰反射部を設けておき、ビーム径が拡大され測定部30に入射する入射光の光路と測定部30から出射する測定光の光路を共通化するとともに、測定部30の外でこれらの光路を分離するという技術的思想に基づくものであり、その思想の下で様々な構成を採ることができる。
2…光源
3…光ファイバ
10…本体
11…ファイバ接続部
12…検出器
14…ビームエキスパンダ
15…ビームスプリッタ
16…光サーキュレータ
161、165…偏光ビームスプリッタ
162、166…ミラー
163…ファラデー回転子
164…1/2波長板
20、20a…挿入体
30…測定部
31…第2ミラー
32、32c、32d…窓材
321、321c、321d…反射部
322、322c、322d…透光部
33…開口
34…反射面
40…配管
Claims (2)
- a) 筒状の挿入体と、
b) 前記挿入体の内部の一端側の測定部と他端側に位置する本体の側の空間を気密に区画する窓材であって、測定部を通過させる透光部と、前記一端側に設けられた反射部とを有する窓材と、
c) 前記測定部に設けられた、測定対象ガスを導入するための開口と、
d) 前記本体に設けられた、前記測定対象ガスを測定するための光である入射光を後記偏向部に照射する入射光部と、
e) 前記入射光のビーム径を所定の大きさに拡大する拡大光学系と、
f) 前記測定部の前記窓材と反対側の端部に設けられた凹面鏡であって、前記透光部を通過した入射光を前記反射部に向けて反射し、該反射部で反射した入射光を前記透光部に向けて反射することにより該入射光をその入射方向に再帰反射する凹面鏡と、
e) 前記入射光部からの入射光を前記窓材を介して前記測定部に送り、前記凹面鏡により反射され前記測定部を出射した光である測定光を前記入射光から分離する偏向部と、
f) 前記偏向部により分離された測定光を検出する検出部と
を備えることを特徴とするガス濃度測定装置。 - 前記凹面鏡の反射面が放物線状又は円弧状の断面を有することを特徴とする請求項1に記載のガス濃度測定装置。
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