JP2020165852A - 光学分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光路の切り替えに伴う位置再現性の影響を無くして測定誤差を低減する。【解決手段】透光性を有する配管Ｈを流れる試料を分析する光学分析装置１００であって、光源部２と、光源部２の光を検出する光検出部３と、光源部２の光を配管Ｈを介して光検出部３に検出させるサンプル光路Ｌ１を形成するサンプル光学系４と、サンプル光学系４とは別に配置され、光源部２の光を配管Ｈを介さずに光検出部３に検出させるリファレンス光路Ｌ２を形成するリファレンス光学系５と、サンプル光路Ｌ１又はリファレンス光路Ｌ２の何れか一方を選択的に遮断するシャッタ機構６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体製造プロセス等に用いられる薬液等の成分濃度を測定する光学分析装置に関するものである。

従来、特許文献１に示すように、光学系を移動させることによって、リファレンス光強度信号を取得するリファレンス測定とサンプル光強度信号を取得するサンプル測定とを切り替えるものが考えられている。

この光学分析装置では、光源からの光を反射する一対の反射ミラーを有しており、当該一対の反射ミラーが、測定セルに光を当てるサンプル測定位置と、測定セルに光を当てないリファレンス測定位置とで移動可能に構成されている。

しかしながら、一対の反射ミラーを移動させて光路を切り替える構成では、サンプル測定位置及びリファレンス測定位置での位置再現性が問題となる。サンプル測定位置又はリファレンス測定位置がずれてしまうと、測定誤差を生じてしまい、薬液の所定成分の濃度を精度良く管理することが難しくなってしまう。

特開２０１５−１３７９８３号公報

そこで、本発明は上記の問題点を解決すべくなされたものであり、光路の切り替えに伴う位置再現性の影響を無くして測定誤差を低減することをその主たる課題とするものである。

すなわち、本発明に係る光学分析装置は、透光性を有する配管を流れる液体試料を分析する光学分析装置であって、光源部と、前記光源部の光を検出する光検出部と、前記光源部の光を前記配管を介して前記光検出部に検出させるサンプル光路を形成するサンプル光学系と、前記サンプル光学系とは別に配置され、前記光源部の光を前記配管を介さずに前記光検出部に検出させるリファレンス光路を形成するリファレンス光学系と、前記サンプル光路又は前記リファレンス光路の何れか一方を選択的に遮断するシャッタ機構とを備えることを特徴とする。

この光学分析装置であれば、サンプル光路を形成するサンプル光学系とリファレンス光路を形成するリファレンス光学系とをそれぞれ設けて、シャッタ機構によりそれらの光路を切り替える構成としているので、従来のように光学系を移動させる必要が無い。その結果、光路の切り替えに伴う位置再現性の影響を無くして測定誤差を低減することができる。

前記サンプル光学系又は前記リファレンス光学系は、一部の光を反射しつつ一部の光を透過するＮＤフィルタを有しており、前記ＮＤフィルタにより、前記サンプル光路及び前記リファレンス光路は一部が共通とされていることが望ましい。
サンプル光路及び前記リファレンス光路を一部共通とすることにより、光学系の配置を簡略化することができる。また、波長依存性の少ないＮＤフィルタを用いているので、サンプル測定及びリファレンス測定の両方において、光検出部に検出される光の波長成分が同じとなる。その結果、測定結果における波長影響を低減することができる。

光検出部のゼロ点補正を行うためには、光学分析装置は、前記サンプル光路及び前記リファレンス光路の共通の光路上に設けられ、前記光源部からの光を遮断する第２のシャッタ機構をさらに備えることが望ましい。

各光学系の具体的な実施の態様としては、例えば以下が考えられる。
前記サンプル光学系は、前記光源部の光を前記配管に向けて反射する第１のＮＤフィルタと、前記配管を透過した光を前記光検出部に向けて反射する第２のＮＤフィルタとを有する。
前記リファレンス光学系は、前記第１のＮＤフィルタを透過した光をリファレンス空間に向けて反射する第１の反射ミラーと、前記リファレンス空間を透過した光を、前記第２のＮＤフィルタを介して、前記光検出部に反射する第２の反射ミラーとを有する。

サンプル光学系及びリファレンス光学系を上記のように構成するとリファレンス光路がサンプル光路に比べて長くなってしまう。そうすると、リファレンス光路において光の拡散が大きくなってしまい、光検出部に検出される光量が低下する恐れがある。
この問題を好適に解決するためには、光学分析装置は、前記リファレンス光路において、前記第１のＮＤフィルタ及び前記第２のＮＤフィルタの間に設けられ、前記第１のＮＤフィルタを透過した光を集光させる集光レンズをさらに備えることが望ましい。

配管内の液体試料に効率良く光を当てるためには、前記サンプル光路において、前記光源部及び前記配管の間に設けられ、前記光源部の光を前記配管の内部に集光させる集光レンズをさらに備えることが望ましい。

既設の配管に光学分析装置を外付けして配管を流れる液体試料を分析するためには、光学分析装置は、前記光源部、前記光検出部及び前記各光学系を収容するケーシングを備え、前記ケーシングは、前記配管が着脱可能に配置される配置空間を挟むように設けられた一対の対向壁を有しており、一方の前記対向壁に、前記光源部の光を前記配管に照射するための光導出窓が設けられており、他方の前記対向壁に、前記配管を通過した光を前記光検出部に導くための光導入窓が設けられていることが望ましい。

光学分析装置に対する配管の取り付け、取り外しを簡単にするためには、前記配置空間に前記配管を位置決めして固定する固定部をさらに備え、前記固定部は、前記ケーシングに取り付けられた固定部本体と、前記固定部本体に対して移動可能に設けられた可動体とを有することが望ましい。特に、光学分析装置に対して配管の位置決めを簡単にするためには、前記固定部本体は、前記配管の側周面に接触して前記ケーシングに対して前記配管を位置決めするための位置決め面を有しており、前記可動体は、前記配管の側周面に接触して前記配管の側周面を前記位置決め面に押圧する押圧部を有していることが望ましい。

以上に述べた本発明によれば、光路の切り替えに伴う位置再現性の影響を無くして測定誤差を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る光学分析装置の全体模式図である。 同実施形態のサンプル測定時の状態を示す模式図である。 同実施形態のリファレンス測定時の状態を示す模式図である。 同実施形態の集光レンズによる集光位置を示す模式図である。 同実施形態のケーシングに配管を固定した状態を示す部分平面図である。 同実施形態のケーシングに配管を取り付ける前の状態を示す部分平面図である。 変形実施形態に係る光学分析装置の全体模式図である。 別の変形実施形態に係る光学分析装置の全体模式図である。

以下、本発明の一実施形態に係る光学分析装置について、図面を参照しながら説明する。

１．装置構成
本実施形態の光学分析装置１００は、例えば半導体製造プロセス等に用いられる薬液等の成分濃度を測定するものである。ここで、薬液としては、ＳＣ−１（アンモニア過酸化水素水溶液）、ＳＣ−２（塩酸過酸化水素水溶液）、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水溶液）、ＦＰＭ（フッ酸過酸化水素水溶液）、ＢＨＦ（バッファードフッ酸溶液）等を挙げることができる。なお、光学分析装置１００により得られた濃度を用いて薬液の濃度等が制御される。

具体的に光学分析装置１００は、透光性を有する配管Ｈに着脱可能に取り付けられて、当該配管Ｈを流れる液体試料の成分濃度を分光分析法を用いて測定するものである。なお、配管Ｈは、耐薬品性に優れたフッ素系樹脂（ＰＦＡ）から形成されている。

そして、光学分析装置１００は、図１〜図３に示すように、光源部２と、光源部２の光を検出する光検出部３と、光源部２の光を配管Ｈを介して光検出部３に検出させるサンプル測定時のサンプル光路Ｌ１（図２参照）を形成するサンプル光学系４と、サンプル光学系４とは別に配置され、光源部２の光を配管Ｈを介さずに光検出部３に検出させるリファレンス測定時のリファレンス光路Ｌ２（図３参照）を形成するリファレンス光学系５と、サンプル光路Ｌ１又はリファレンス光路Ｌ２の何れか一方を選択的に遮断するシャッタ機構６とを備えている。

光源部２は、ＬＥＤ２１を用いて構成されている。このＬＥＤ２１としては、例えば近赤外領域の波長の光を発する近赤外ＬＥＤ、又は可視領域の波長の光を発する可視ＬＥＤであり、測定対象である液体試料の種類に応じて適宜選択されるものである。なお、ＬＥＤ２１を、ＬＥＤチップを金属製のパッケージにより封止したキャンタイプ（ＣＡＮタイプ）のものとした場合、ＬＥＤ２１の温度による光量変動を低減する等の信頼性を向上させることができる。

光検出部３は、分光器３１を用いて構成されている。この分光器３１は、入射スリット３１１から入射した光を分光して、その分光スペクトル（波長毎の光量）を検出するものである。この分光器３１により得られた分光スペクトルデータ（光強度信号）は、情報処理装置ＣＯＭの演算部に出力される。そして、情報処理装置ＣＯＭの演算部は、分光器３１により得られた分光スペクトルから、薬液の吸光度スペクトルを算出し、この吸光度スペクトルを用いて液体試料に含まれる成分の濃度を算出する。

そして、サンプル光学系４及びリファレンス光学系５は、サンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２が一部共通となるように以下のように構成されている。

サンプル光学系４は、図１及び図２に示すように、光源部２の光を配管Ｈに向けて反射する第１のＮＤフィルタ４１と、配管Ｈを透過した光を光検出部３に向けて反射する第２のＮＤフィルタ４２とを有している。これらＮＤフィルタ４１、４２は、例えば表面反射型のものである。

第１のＮＤフィルタ４１は、光源部２の光射出方向（光軸）に対して４５度傾斜して固定されており、光源部２の光の一部を直角に曲げて配管Ｈに照射するものである。

第２のＮＤフィルタ４２は、配管Ｈに対して第１のＮＤフィルタ４１とは反対側に固定されており、配管Ｈを透過した光の一部を直角に曲げて分光器３１の入射スリット３１１に入射させるものである。

リファレンス光学系５は、図１及び図３に示すように、サンプル光学系４の第１のＮＤフィルタ４１を透過した光をリファレンス空間ＲＳに向けて反射する第１の反射ミラー５１と、リファレンス空間ＲＳを通過した光を、サンプル光学系４の第２のＮＤフィルタ４２を介して、光検出部３に反射する第２の反射ミラー５２とを有している。なお、リファレンス空間ＲＳは、単なる空間であってもよいし、光学フィルタ等の光学素子を設けたものであっても良い。

第１の反射ミラー５１は、光源部２の光射出方向（光軸）に対して４５度傾斜して固定されており、第１のＮＤフィルタ４１を透過した光を直角に曲げてリファレンス空間ＲＳに照射するものである。この第１の反射ミラー５１は、第１のＮＤフィルタ４１と平行となるように固定されている。

また、第２の反射ミラー５２は、リファレンス空間ＲＳを挟むように第１の反射ミラー５１とは反対側に固定されており、リファレンス空間ＲＳを通過した光を直角に曲げて、サンプル光学系４の第２のＮＤフィルタ４２を介して、光検出部３の入射スリット３１１に入射させるものである。この第２の反射ミラー５２は、第２のＮＤフィルタ４２と平行となるように固定されている。

これらの光学配置により、光源部２と第１のＮＤフィルタ４１との間、及び、第２のＮＤフィルタ４２と光検出部３との間において、サンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２の光路が共通とされている。

本実施形態では、サンプル光路Ｌ１において、光源部２及び配管Ｈの間には、光源部２の光を配管Ｈの内部に集光させる１又は複数の第１の集光レンズ７が設けられている。第１の集光レンズ７は、例えば平凸レンズであり、光源部２及び第１のＮＤフィルタ４１の間に設けられている。本実施形態では、ＰＦＡからなる配管Ｈの屈折率（１．３４）と液体試料である薬液の屈折率（１〜１．５程度）を考慮して、図４に示すように、第１の集光レンズ７によって、光源部２の光は配管中心よりも光検出側（出射側）に集光させている。

また、リファレンス光路Ｌ２において、第１のＮＤフィルタ４１及び第２のＮＤフィルタ４２の間には、第１のＮＤフィルタ４１を透過した光を集光させる１又は複数の第２の集光レンズ８が設けられている。第２の集光レンズ８は、例えば平凹レンズであり、第１のＮＤフィルタ４１及び第１の反射ミラー５１の間に設けられている。

さらに、サンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２の共通の光路である第２のＮＤフィルタ４２及び光検出部３の間には、光を分光器３１の入射スリット３１１に集光する１又は複数の第３の集光レンズ９が設けられている。この第３の集光レンズ９は、例えば平凸レンズである。

第１〜第３の集光レンズ７〜９は、サンプル測定時に配管Ｈに充分な光が集光されるとともに入射スリット３１１に光が集光するとともに、リファレンス測定時に入射スリット３１１に光が集光するように適宜選択される。

シャッタ機構６は、サンプル光路Ｌ１又はリファレンス光路Ｌ２の何れか一方を選択的に遮断して、サンプル光路Ｌ１とリファレンス光路Ｌ２とを切り替えるものである。リファレンス光路Ｌ２に切り替えることにより、リファレンス光強度信号を取得するリファレンス測定が行われ（図３参照）、サンプル光路Ｌ１に切り替えることにより、サンプル光強度信号を取得するサンプル測定が行われる（図２参照）。

具体的にシャッタ機構６は、サンプル光路Ｌ１において第１のＮＤフィルタ４１と第２のＮＤフィルタ４２との間に設けられて光を遮る第１のシャッタ部６１と、リファレンス光路Ｌ２において第１のＮＤフィルタ４１と第２のＮＤフィルタ４２との間に設けられて光を遮る第２のシャッタ部６２と、第１のシャッタ部６１及び第２のシャッタ部６２を駆動する駆動部６３とを有している。ここで、駆動部６３は、各シャッタ部６１、６２を、光を遮るシャッタ位置と当該シャッタ位置から退避した退避位置との間で駆動する。

本実施形態では第１のシャッタ部６１及び第２のシャッタ部６２は、共通のシャッタ部材６０１を用いて構成されている。また、駆動部６３は例えばモータ又はソレノイド等を用いて構成されており、シャッタ部材６０１を所定の回転中心周りに回転させることによって、シャッタ部材６０１を第１のシャッタ部６１として機能させるとともに第２のシャッタ部６２として機能させる。なお、駆動部６３は、情報処理装置ＣＯＭの制御部によって制御される。

さらに、本実施形態では、サンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２の共通の光路上には、光源部２からの光を遮断する第２のシャッタ機構１０が設けられている。

具体的に第２のシャッタ機構１０は、光源部２と第１のＮＤフィルタ４１との間に設けられて光を遮るシャッタ部材１０１と、当該シャッタ部材１０１を駆動する駆動部１０２とを有する。ここで、駆動部１０２は、例えばモータ又はソレノイド等を用いて構成されており、シャッタ部材１０１を、光を遮るシャッタ位置と当該シャッタ位置から退避した退避位置との間で駆動する。なお、駆動部１０２は、情報処理装置ＣＯＭの制御部によって制御される。

そして、本実施形態では、上記の各構成２〜１０は、図１等に示すように、ケーシング１１に収容されている。なお、ケーシング１１は、信号ケーブルにより情報処理部ＣＯＭと接続されている。

ケーシング１１は、配管Ｈを取り囲んで挟むような外観形状を有するものであり、本実施形態では平面視において概略コの字状をなすものである。

具体的にケーシング１１は、配管Ｈが着脱可能に配置される配置空間ＡＳを有しており、当該配置空間ＡＳを挟んで設けられた一対の収容部１１ｍ、１１ｎを備えている。一方の収容部１１ｍには、第１のＮＤフィルタ４１及び第１の反射ミラー５１等が収容されており、他方の収容部１１ｎには、第２のＮＤフィルタ４２及び第２の反射ミラー５２等が収容されている。

そして、ケーシング１１は、配置空間ＡＳを形成する一対の対向壁１１１、１１２を備えている。なお、配置空間ＡＳは、リファレンス空間ＲＳの一部を構成するものでもある。

一方の対向壁１１１は、一方の収容部１１ｍの側壁であり、第１のＮＤフィルタ４１で反射した光を配管Ｈに照射するためのサンプル測定用の光導出窓Ｗ１と、第１の反射ミラー５１で反射した光をリファレンス空間ＲＳに照射するためのリファレンス測定用の光導出窓Ｗ２とが設けられている。

また、他方の対向壁１１２は、他方の収容部１１ｎの側壁であり、配管Ｈを通過した光を第２のＮＤフィルタ４２に導くためのサンプル測定用の光導入窓Ｗ３と、リファレンス空間ＲＳを通過した光を第２の反射ミラー５２に導くためのリファレンス測定用の光導入窓Ｗ４とが設けられている。

そして、本実施形態の光学分析装置１００は、図５及び図６に示すように、配置空間ＡＳに配管Ｈを位置決めして固定する固定部１２をさらに備えている。

固定部１２は、ケーシング１１に取り付けられた固定部本体１２１と、固定部本体１２１に対して移動可能に設けられた可動体１２２とを有している。

固定部本体１２１は、配管Ｈの側周面に接触してケーシング１１（具体的にはサンプル光路Ｌ１）に対して配管Ｈを位置決めするための位置決め面１２１ｘを有している。この位置決め面１２１ｘは、配管Ｈの側周面に対して少なくとも２箇所で接触する面であり、本実施形態では固定部本体１２１は例えばＶ字状をなす一対の傾斜面を有しており、当該一対の傾斜面が位置決め面１２１ｘとなる。

可動体１２２は、配管Ｈの側周面に接触して配管Ｈの側周面を位置決め面１２１ｘに押圧する押圧部１２２ｘを有している。具体的に可動体１２２は、締結機構を用いて構成されており、ナット１２２ａを締めることによって当該ナット１２２ａが螺合しているボルト１２２ｂが固定部本体１２１に対してスライド移動する。詳細には、ボルト１２２ｂの先端部に形成された傾斜面Ｘ１と、固定部本体１２１において前記ボルト１２２ｂの先端部が係合する係合部に形成された傾斜面Ｘ２とがスライド移動する。このスライド移動に伴ってボルト１２２ｂが固定部本体１２１側に移動し、ボルト１２２ｂが押圧部１２２ｘとして機能して配管Ｈを位置決め面１２１ｘに押圧する。

本実施形態の固定部１２は、ボルト１２２ｂをガタを持って支持する支持ブロック１２３を有しており、当該支持ブロック１２３は固定部本体１２１に固定ネジ１２４によって着脱可能に固定される。

支持ブロック１２３を固定部本体１２１から取り外した状態（図６参照）において、配管Ｈを固定部本体１２１の配管収容部に収容し、その後、支持ブロック１２３を固定部本体１２１に固定する。そして、この状態で、ナット１２２ａを締めることによりボルト１２２ｂの先端に形成された傾斜面Ｋ１が固定部本体１２１に形成された傾斜面Ｋ２をスライドしてボルト１２２ｂが配管Ｈを位置決め面１２１ｘに押圧する。

２．光学分析装置１００を用いた分析方法
次に、本実施形態の光学分析装置１００を用いた分析方法について説明する。

まず光学分析装置１００を配管Ｈの近傍に設置する。そして、光学分析装置１００の固定部１２により配管Ｈをケーシング１１に対して位置決め固定する。

この状態において光学分析装置１００は、リファレンス測定（図３参照）及びサンプル測定（図２参照）を行う。リファレンス測定では、情報処理装置ＣＯＭの制御部によりシャッタ機構６がサンプル光路Ｌ１を遮断するように制御され、光源部２の光はリファレンス光路Ｌ２を通り光検出部３に検出される（図３参照）。一方、サンプル測定では、情報処理装置ＣＯＭの制御部によりシャッタ機構６がリファレンス光路Ｌ２を遮断するように制御され、光源部２の光はサンプル光路Ｌ１を通り光検出部３に検出される（図２参照）。

その他、第２のシャッタ機構１０が情報処理装置ＣＯＭの制御部により制御されることにより、サンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２が遮断されて、無光状態での光検出部３の検出信号を取得するダーク測定が行われる。ダーク測定により得られた検出信号は、リファレンス測定及びサンプル測定により得られた光検出部３の検出信号を補正するのに用いられる。

３．本実施形態の効果
このように構成した本実施形態の光学分析装置１００によれば、サンプル光路Ｌ１を形成するサンプル光学系４とリファレンス光路Ｌ２を形成するリファレンス光学系５とをそれぞれ設けて、シャッタ機構６によりそれらの光路Ｌ１、Ｌ２を切り替える構成としているので、従来のように光学系を移動させる必要が無い。その結果、光路の切り替えに伴う位置再現性の影響を無くして測定誤差を低減することができる。その上、配管Ｈに外付けする構成であるので、配管継手等を用いて装置を据え付ける必要がなく、据え付けにかかる時間の削減と作業安全性も改善することができる。

また、ＮＤフィルタ４１、４２によりサンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２の一部を共通にしているので、光学系４、５の配置を簡略化することができる。また、波長依存性の少ないＮＤフィルタ４１、４２を用いているので、測定結果における波長影響を低減することができる。

リファレンス光路Ｌ２において、第１のＮＤフィルタ４１及び第２のＮＤフィルタ４２の間に第２の集光レンズ８を設けているので、サンプル光路Ｌ１よりも光路が長いリファレンス光路Ｌ２における光の拡散を抑制して、光検出部３に検出される光量低下を防ぐことができる。

サンプル光路Ｌ１において、光源部２及び配管Ｈの間に第１の集光レンズ７を設けているので、配管Ｈ内の液体試料に充分な光量の光を効率良く当てることができる。

配管Ｈを位置決めして固定する固定部１２を有しているので、光学分析装置１００を配管Ｈに外付けする構成であっても、配管Ｈの位置ずれにより生じる測定誤差を低減することができる。また、固定部１２において可動体１２２の押圧部１２２ｘが配管Ｈを固定部本体の１２１ｘに押圧することにより位置決めされるので、簡単な構成により配管Ｈを位置決めすることができる。

４．その他の変形実施形態
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態において、図７に示すように、サンプル光路Ｌ１とリファレンス光路Ｌ２とを逆にしても良い。つまり、リファレンス光路Ｌ２を形成するリファレンス光学系５が第１のＮＤフィルタ５３及び第２のＮＤフィルタ５４を有し、サンプル光路Ｌ１を形成するサンプル光学系４が、第１のＮＤフィルタ５３を透過した光を反射する第１の反射ミラー４３及び配管Ｈを透過した光を反射して第２のＮＤフィルタ５４を介して光検出部３に検出させる第２の反射ミラー４４を有する。この構成であれば、ケーシング１１の配置空間ＡＳを小さくすることができ、リファレンス光路Ｌ２全体をケーシング１１内に形成してリファレンス測定用の光導出窓Ｗ２及び光導入窓Ｗ４を不要にすることができる。

また、前記実施形態では、ケーシング１１の配置空間ＡＳを平面視において光学系側から形成しているが、図８に示すように光源部２及び光検出部３側から形成しても良い。つまり、配置空間ＡＳを挟む一対の収容部１１ｍ、１１ｎの一方に光源部２及び第１のＮＤフィルタ４１等を収容し、他方に第２のＮＤフィルタ４２及び光検出部３等を収容する。

さらに、前記実施形態では、サンプル光路Ｌ１及びリファレンス光路Ｌ２の一部がＮＤフィルタを用いて共通とされていたが、ＮＤフィルタ以外のハーフミラーを用いて共通とされていても良い。

前記実施形態では、薬液等の液体試料を分析するものについて説明したが、ガス試料を分析するものであっても良い。

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。

１００・・・光学分析装置
Ｈ・・・配管
２・・・光源部
３・・・光検出部
Ｌ１・・・サンプル光路
４・・・サンプル光学系
４１・・・第１のＮＤフィルタ
４２・・・第２のＮＤフィルタ
Ｌ２・・・リファレンス光路
ＲＳ・・・リファレンス空間
５・・・リファレンス光学系
５１・・・第１の反射ミラー
５２・・・第２の反射ミラー
６・・・シャッタ機構
７・・・第１の集光レンズ
８・・・第２の集光レンズ
９・・・第３の集光レンズ
１０・・・第２のシャッタ機構
１１・・・ケーシング
ＡＳ・・・配置空間
１１１・・・一方の対向壁
１１２・・・他方の対向壁
Ｗ１・・・光導出窓
Ｗ２・・・光導出窓
Ｗ３・・・光導入窓
Ｗ４・・・光導入窓
１２・・・固定部
１２１・・・固定部本体
１２１ｘ・・・位置決め面
１２２・・・可動体
１２２ｘ・・・押圧部

Claims (9)

1. 透光性を有する配管を流れる試料を分析する光学分析装置であって、
   光源部と、
   前記光源部の光を検出する光検出部と、
   前記光源部の光を前記配管を介して前記光検出部に検出させるサンプル光路を形成するサンプル光学系と、
   前記サンプル光学系とは別に配置され、前記光源部の光を前記配管を介さずに前記光検出部に検出させるリファレンス光路を形成するリファレンス光学系と、
   前記サンプル光路又は前記リファレンス光路の何れか一方を選択的に遮断するシャッタ機構とを備える、光学分析装置。
2. 前記サンプル光学系又は前記リファレンス光学系は、一部の光を反射しつつ一部の光を透過するＮＤフィルタを有しており、
   前記ＮＤフィルタにより、前記サンプル光路及び前記リファレンス光路は一部が共通とされている、請求項１に記載の光学分析装置。
3. 前記サンプル光路及び前記リファレンス光路の共通の光路上に設けられ、前記光源部からの光を遮断する第２のシャッタ機構をさらに備える、請求項２に記載の光学分析装置。
4. 前記サンプル光学系は、
   前記光源部の光を前記配管に向けて反射する第１のＮＤフィルタと、
   前記配管を透過した光を前記光検出部に向けて反射する第２のＮＤフィルタとを有し、
   前記リファレンス光学系は、
   前記第１のＮＤフィルタを透過した光をリファレンス空間に向けて反射する第１の反射ミラーと、
   前記リファレンス空間を透過した光を、前記第２のＮＤフィルタを介して、前記光検出部に反射する第２の反射ミラーとを有する、請求項２又は３記載の光学分析装置。
5. 前記リファレンス光路において、前記第１のＮＤフィルタ及び前記第２のＮＤフィルタの間に設けられ、前記第１のＮＤフィルタを透過した光を集光させる集光レンズをさらに備える、請求項４に記載の光学分析装置。
6. 前記サンプル光路において、前記光源部及び前記配管の間に設けられ、前記光源部の光を前記配管の内部に集光させる集光レンズをさらに備える、請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学分析装置。
7. 前記光源部、前記光検出部及び前記各光学系を収容するケーシングを備え、
   前記ケーシングは、前記配管が着脱可能に配置される配置空間を挟むように設けられた一対の対向壁を有しており、
   一方の前記対向壁に、前記光源部の光を前記配管に照射するための光導出窓が設けられており、
   他方の前記対向壁に、前記配管を通過した光を前記光検出部に導くための光導入窓が設けられている、請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学分析装置。
8. 前記配置空間に前記配管を位置決めして固定する固定部をさらに備え、
   前記固定部は、前記ケーシングに取り付けられた固定部本体と、前記固定部本体に対して移動可能に設けられた可動体とを有する、請求項７に記載の光学分析装置。
9. 前記固定部本体は、前記配管の側周面に接触して前記ケーシングに対して前記配管を位置決めするための位置決め面を有しており、
   前記可動体は、前記配管の側周面に接触して前記配管の側周面を前記位置決め面に押圧する押圧部を有している、請求項８に記載の光学分析装置。