JP5805592B2 - 統合された3チャネルの気体の検出及び測定の分光計 - Google Patents
統合された3チャネルの気体の検出及び測定の分光計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5805592B2 JP5805592B2 JP2012164837A JP2012164837A JP5805592B2 JP 5805592 B2 JP5805592 B2 JP 5805592B2 JP 2012164837 A JP2012164837 A JP 2012164837A JP 2012164837 A JP2012164837 A JP 2012164837A JP 5805592 B2 JP5805592 B2 JP 5805592B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slit
- channel spectrometer
- wavelength
- radiation
- beam splitter
- 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.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 87
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 48
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 13
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N cadmium;mercury;tellurium Chemical compound [Cd]=[Te]=[Hg] MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G01J3/02—Details
- G01J3/0294—Multi-channel spectroscopy
-
- 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
- G01J3/02—Details
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
- G01J2003/045—Sequential slits; Multiple slits
-
- 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
- G01J3/02—Details
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
- G01J2003/047—Configuration of two or more entry or exit slits for predetermined delta-lambda
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
参照によってここに組込まれる。
1.606ミクロン× 9=14.454
2.062ミクロン× 7=14.434
3つの全チャネルについて、目的の帯域の波長と回折次数との積を、ほぼ一定(又は、ほぼ同じ値)にすることによって、統一された幾何学的形状(unified geometry)がもたらされ、これが、1つの二度通過光学素子と、1つの格子と、1つのFPAとを可能にする。
ここで、dは格子のピッチであり、mは格子の次数であり、θinは入射放射線の角度であり、θoutは反射放射線の角度である。m×λ/dがほぼ一定である場合は、右側の幾何学的形状に関する項(sin(θin)−sin(θout))もほぼ一定である。従って、様々なスペクトル帯域(及び、それぞれの格子の次数m)は、同じ光学素子を、(この場合は、両者の平行化及び結像方向において)同じやり方で通ることができる。
以下に、本出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 入射放射線を受け取って、前記入射放射線の第1の部分と、第2の部分と、第3の部分とを透過するビームスプリッタ要素と、
前記第1の部分を受け取って、第1の波長の第1のスリット出力放射線を透過する第1のスリットと、
前記第2の部分を受け取って、第2の波長の第2のスリット出力放射線を透過する第2のスリットと、
前記入射放射線の前記第3の部分を受け取って、第3の波長の第3のスリット出力放射線を透過する第3のスリットと、
前記第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、平行にする共通の光学フォームと、
前記共通の光学フォームから、前記平行にされた第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、反射する分散要素と、
を含む、3チャネル分光計。
[2] 焦点面アレイを更に含む、3チャネル分光計であって、
前記焦点面アレイは、前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力を受け取って、検出する、前記[1]の3チャネル分光計。
[3] 前記光学フォームは、
前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、
前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を、前記焦点面アレイ上に投影する、前記[2]の3チャネル分光計。
[4] 前記焦点面アレイと、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットが、共通の投影面を有するように、前記焦点面アレイは、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットとに隣接する、前記[2]の3チャネル分光計。
[5] 前記焦点面アレイは、水銀カドミウムテルル検出器を含む、前記[2]の3チャネル分光計。
[6] 前記分散要素は、反射格子を含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[7] 前記反射格子は、8ミクロンのピッチを有する、前記[6]の3チャネル分光計。
[8] 前記ビームスプリッタ要素は、
入射放射線を受け取り、前記入射放射線の第1の部分を反射し、前記入射放射線の透過部分を透過する第1のダイクロイックビームスプリッタと、
前記入射放射線の前記透過部分を受け取り、前記入射放射線の前記第3の部分を反射し、前記入射放射線の前記第2の部分を透過する第2のダイクロイックビームスプリッタと、
を含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[9] 前記入射放射線を前記ビームスプリッタ要素上に投影する前部の光学素子を更に含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[10] 前記前部の光学素子は、反射トリプレットを含む、前記[9]の3チャネル分光計。
[11] 前記光学フォームは、複光路の全反射光学フォームである、前記[1]の3チャネル分光計。
[12] 前記光学フォームは、反射トリプレットを含む、前記[1]の3チャネル分光計。
[13] 前記反射トリプレットは、
正の倍率を有する第1のミラーと、
負の倍率を有する第2のミラーと、
正の倍率を有する第3のミラーと、
を含む、前記[12]の3チャネル分光計。
[14] 前記第1のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第2のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第3のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有する、前記[1]の3チャネル分光計。
[15] 前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットは、共通の投影面に配置される、前記[1]の3チャネル分光計。
[16] 前記第1の波長は、約0.765ミクロンであり、
前記第2の波長は、約1.606ミクロンであり、
前記第3の波長は、約2.062ミクロンである、前記[1]の3チャネル分光計。
Claims (13)
- 第1の波長を有する第1の部分と、第2の波長を有する第2の部分と、第3の波長を有する第3の部分とを備える入射放射線を受け取って、前記入射放射線の第1の部分と、第2の部分と、第3の部分とを透過させるビームスプリッタ要素と、
前記ビームスプリッタ要素を透過した前記第1の部分を受け取って、第1の波長の第1のスリット出力放射線を透過させる第1のスリットと、
前記ビームスプリッタ要素を透過した前記第2の部分を受け取って、第2の波長の第2のスリット出力放射線を透過させる第2のスリットと、
前記ビームスプリッタ要素を透過した前記第3の部分を受け取って、第3の波長の第3のスリット出力放射線を透過させる第3のスリットと、
前記第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、前記第1と、第2と、第3のスリット出力放射線をお互いに平行にする共通の光学フォームと、ここにおいて、前記光学フォームは、二度通過全反射光学フォームである、
前記共通の光学フォームから、前記お互いに平行にされた第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、反射する分散要素と、
焦点面アレイと、ここにおいて、前記焦点面アレイは、前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、検出する、
を含み、
ここにおいて、前記第1と、第2と、第3の波長のそれぞれに対して、波長と回折次数の積をほぼ同じ値にする、また、
前記二度通過全反射光学フォームは、前記二度通過全反射光学フォームを再び通して、
前記分散要素から、前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を受け取って、
前記反射された第1と、第2と、第3のスリット出力放射線を、前記焦点面アレイ上に結像する、3チャネル分光計。 - 前記焦点面アレイと、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットが、共通の結像面を有するように、前記焦点面アレイは、前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットとに隣接する、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記焦点面アレイは、水銀カドミウムテルル検出器を含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記分散要素は、反射型回折格子を含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記反射型回折格子は、8ミクロンのピッチを有する、請求項4の3チャネル分光計。
- 前記ビームスプリッタ要素は、
入射放射線を受け取り、前記入射放射線の第1の部分を反射し、前記入射放射線の透過部分を透過する第1のダイクロイックビームスプリッタと、
前記入射放射線の前記透過部分を受け取り、前記入射放射線の前記第3の部分を反射し、前記入射放射線の前記第2の部分を透過する第2のダイクロイックビームスプリッタと、
を含む、請求項1の3チャネル分光計。 - 前記ビームスプリッタ要素の前部に設けられ、前記入射放射線を前記ビームスプリッタ要素に続く前記第1、第2、第3のスリット上に結像する前部の光学素子を更に含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記前部の光学素子は、反射トリプレットを含む、請求項7の3チャネル分光計。
- 前記光学フォームは、反射トリプレットを含む、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記反射トリプレットは、
正の倍率を有する第1のミラーと、
負の倍率を有する第2のミラーと、
正の倍率を有する第3のミラーと、
を含む、請求項9の3チャネル分光計。 - 前記第1のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第2のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有し、
前記第3のスリットは、約3.6mm乃至約4.0mmの幅を有する、請求項1の3チャネル分光計。 - 前記第1のスリットと、前記第2のスリットと、前記第3のスリットは、共通の結像面に配置される、請求項1の3チャネル分光計。
- 前記第1の波長は、約0.765ミクロンであり、
前記第2の波長は、約1.606ミクロンであり、
前記第3の波長は、約2.062ミクロンである、請求項1の3チャネル分光計。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/245,199 | 2011-09-26 | ||
US13/245,199 US8334975B1 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Integrated 3-channel gas detection and measurement spectrometer |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013072874A JP2013072874A (ja) | 2013-04-22 |
JP2013072874A5 JP2013072874A5 (ja) | 2015-07-16 |
JP5805592B2 true JP5805592B2 (ja) | 2015-11-04 |
Family
ID=46851802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012164837A Active JP5805592B2 (ja) | 2011-09-26 | 2012-07-25 | 統合された3チャネルの気体の検出及び測定の分光計 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8334975B1 (ja) |
EP (1) | EP2573529B1 (ja) |
JP (1) | JP5805592B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9170193B2 (en) | 2013-06-06 | 2015-10-27 | General Electric Company | Detecting coolant leaks in turbine generators |
US9097657B2 (en) | 2013-07-23 | 2015-08-04 | General Electric Company | Leak detection of stator liquid cooling system |
EP2944944B1 (en) | 2014-05-12 | 2021-10-20 | General Electric Company | Gas detector and method of detection |
CN104568148B (zh) * | 2014-12-29 | 2017-03-29 | 苏州大学 | 大气co2超光谱成像光谱仪的光学*** |
KR102626915B1 (ko) | 2016-08-02 | 2024-01-18 | 삼성전자주식회사 | 복합막, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬공기전지 |
US10151632B2 (en) | 2016-09-20 | 2018-12-11 | Raytheon Company | Simultaneous overlapping order spectral imager and method |
CN106769898B (zh) * | 2016-12-29 | 2024-01-26 | 同方威视技术股份有限公司 | 多分辨率光谱仪 |
US11268860B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-03-08 | Raytheon Company | Radiometric calibration of detector |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57111422A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-10 | Shimadzu Corp | Spectrum measuring device |
JP2791038B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1998-08-27 | 株式会社日立製作所 | 分光器及びそれを用いた投影露光装置並びに投影露光方法 |
JPH06160186A (ja) * | 1991-11-01 | 1994-06-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 高感度分光測光システム |
US5260767A (en) | 1991-12-16 | 1993-11-09 | Hughes Aircraft Company | Compact all-reflective imaging spectrometer |
GB9410395D0 (en) * | 1994-05-24 | 1994-07-13 | Renishaw Plc | Spectroscopic apparatus |
JP2002090220A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Soma Kougaku:Kk | マルチチャンネル分光器 |
JP2003185502A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Gigaphoton Inc | レーザ装置及び波長検出方法 |
US7616378B2 (en) * | 2005-05-17 | 2009-11-10 | Northrop Grumman Corporation | Dichroic beam splitter and related apparatus and methods |
US7382498B1 (en) | 2007-04-30 | 2008-06-03 | Raytheon Company | Two-channel imaging spectrometer utilizing shared objective, collimating, and imaging optics |
US8248693B2 (en) | 2008-11-04 | 2012-08-21 | Raytheon Company | Reflective triplet optical form with external rear aperture stop for cold shielding |
-
2011
- 2011-09-26 US US13/245,199 patent/US8334975B1/en active Active
-
2012
- 2012-07-24 EP EP12177626.4A patent/EP2573529B1/en active Active
- 2012-07-25 JP JP2012164837A patent/JP5805592B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2573529B1 (en) | 2017-11-15 |
US8334975B1 (en) | 2012-12-18 |
JP2013072874A (ja) | 2013-04-22 |
EP2573529A1 (en) | 2013-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5805592B2 (ja) | 統合された3チャネルの気体の検出及び測定の分光計 | |
JP2013072874A5 (ja) | ||
JP6386614B2 (ja) | フルフレームのプログラム可能なハイパースペクトルイメージャ | |
EP2720014B1 (en) | A method for determining calibration parameters for a spectrometer | |
US8154732B2 (en) | Multiband spatial heterodyne spectrometer and associated methods | |
JP5925965B2 (ja) | 高い効率のマルチチャネル分光器 | |
US5059027A (en) | Spatial heterodyne spectrometer and method | |
JP2008545974A (ja) | オーバーラップした画像を用いる光学分光法 | |
US10612975B2 (en) | Gas visualizing methods and systems with birefringent polarization interferometer | |
JP2008501966A (ja) | 2つのスペクトロメータ配置を用いることにより検知器の能力利用を改良したエシェルスペクトロメータ | |
US20150300876A1 (en) | Spectrometer for analysing the spectrum of a light beam | |
CN1650151B (zh) | 光学分光计 | |
KR102287914B1 (ko) | 분광기 및 이미징 장치 | |
US20210131869A1 (en) | Compact freeform echelle spectrometer | |
US9638635B2 (en) | Spectrometer for analysing the spectrum of a light beam | |
JP2009121986A (ja) | 分光装置 | |
CN109844471B (zh) | 具有多个光谱测量波段的光谱光度测量设备 | |
US7839504B1 (en) | Multiple order common path spectrometer | |
CN110553733A (zh) | 光谱仪设备 | |
US11204277B2 (en) | Spectrometer arrangement | |
JP7420788B2 (ja) | コンパクトな分光計及びコンパクトな分光計を含む機器 | |
KR102255340B1 (ko) | 역반사 표면을 갖는 분광기 및 관련 기구 | |
KR101054017B1 (ko) | 분광기의 보정방법 | |
JP2001188023A (ja) | 分光装置 | |
GB2317446A (en) | Fourier transform spectrometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140701 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140925 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150203 |
|
A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20150526 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5805592 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |