JPH0727612A - Method for monitoring interferogram of ftir - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it possible to (perform) monitoring in high accuracy at the time of display by using a spline function and performing the complementary operation for the data in the vicinity of ZPD of stored data. CONSTITUTION:The interferogram in analog time series obtained by an analyzing part l is inputted into a data processing part 2. The raw data are sampled in an A/D converter circuit 15 and once stored into a memory circuit 16 as the discrete data. For the T adjustment of a mirror 7 in an interferometer 8, the complementary operation of the data in the vicinity of ZPD of the stored data is performed by using. a spline function when the stored interferogram is monitored. The operation is monitored and displayed. The display has the value very close to the raw data. Therefore, when the maximum value of the complementary data is used as the intensity of the central burst and the mirror 7 of the interferometer 8 is adjusted, the adjustment can be performed accurately.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、分析部から出力される
インターフェログラムをサンプリングパルスによって離
散的にサンプリングし、ＡＤ変換されたデータとして一
旦記憶した後、表示するようにしたＦＴＩＲ（フーリエ
変換赤外線分光光度計）のインターフェログラムモニタ
ー方法（以下、単にモニター方法という）に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an FTIR (Fourier transform) in which an interferogram output from an analysis unit is discretely sampled by a sampling pulse, temporarily stored as AD-converted data, and then displayed. Infrared spectrophotometer) interferogram monitoring method (hereinafter, simply referred to as monitoring method).

【０００２】[0002]

【従来の技術】上記ＦＴＩＲは、例えば図３に示すよう
に構成されている。すなわち、この図において、１は分
析部、２はこの分析部１の出力であるインターフェログ
ラムを処理するデータ処理部である。分析部１は、平行
な赤外光（図中、実線で示す。）を発するように構成さ
れた赤外光源３と、ビームスプリッタ４、固定ミラー
５、図外の駆動機構によって両矢印６の方向に平行移動
してスキャンする可動ミラー７からなる干渉計８と、測
定試料などを収容し、干渉計８を介して赤外光源３から
の赤外光が照射されるセル９と、半導体検出器１０と、
レーザ光源１１、このレーザ光源１１から発せられ、前
記赤外光と同様の経路を取るレーザ光（図中、２点鎖線
で示す。）を検出する半導体検出器１２とからなる。な
お、１３は固定ミラーである。2. Description of the Related Art The FTIR is constructed, for example, as shown in FIG. That is, in this figure, 1 is an analysis unit, and 2 is a data processing unit for processing the interferogram output from the analysis unit 1. The analysis unit 1 includes an infrared light source 3 configured to emit parallel infrared light (indicated by a solid line in the figure), a beam splitter 4, a fixed mirror 5, and a drive mechanism (not shown) that causes a double-headed arrow 6 to move. An interferometer 8 composed of a movable mirror 7 that moves parallel to the direction and scans, a cell 9 that houses a measurement sample and the like, and is irradiated with infrared light from the infrared light source 3 through the interferometer 8, and semiconductor detection Vessel 10
It comprises a laser light source 11 and a semiconductor detector 12 for detecting a laser light (shown by a two-dot chain line in the figure) emitted from the laser light source 11 and taking a path similar to the infrared light. In addition, 13 is a fixed mirror.

【０００３】そして、データ処理部２は、例えばコンピ
ュータよりなり、前記半導体検出器１２から出力される
レーザ光の干渉信号に基づいてサンプリングパルス〔図
５（Ｂ）参照〕を発生するサンプリングパルス発生回路
１４と、前記半導体検出器１０の出力であるインターフ
ェログラム〔同図（Ａ）参照〕が入力され、前記サンプ
リングパルス発生回路１４からのサンプリングパルスを
トリガーとして前記インターフェログラムを離散的（時
間的に等間隔）にＡＤ変換するＡＤ変換回路１５と、こ
のＡＤ変換されたデータを記憶する記憶回路１６と、前
記インターフェログラムを加算平均し、その加算平均出
力を高速フーリエ変換し、さらに、このフーリエ変換出
力に基づいて測定対象成分に関するスペクトル演算を行
う演算回路としてのＣＰＵ１７とからなる。なお、図３
において、点線は電気信号の流れを示している。The data processing section 2 is composed of, for example, a computer, and generates a sampling pulse [see FIG. 5 (B)] based on the interference signal of the laser beam output from the semiconductor detector 12. 14 and an interferogram output from the semiconductor detector 10 (see FIG. 9A) are input, and the interferogram is discretely (temporally) triggered by the sampling pulse from the sampling pulse generation circuit 14. AD conversion circuit 15 that performs AD conversion at equal intervals), storage circuit 16 that stores the AD-converted data, and the interferograms are averaged, and the average output is subjected to fast Fourier transform, and further, As an arithmetic circuit that performs spectrum calculation for the measurement target component based on the Fourier transform output Consisting of Metropolitan CPU17. Note that FIG.
In, the dotted line indicates the flow of electric signals.

【０００４】このように構成されたＦＴＩＲにおいて
は、次のようにして定量分析または定性分析することが
できる。すなわち、セル９に比較試料または測定試料を
それぞれ収容して赤外光源３からの赤外光をセル９に照
射し、比較試料および測定試料のインターフェログラム
を測定する。これらのインターフェログラムをデータ処
理部２において、それぞれＦＦＴしてパワースペクトル
を得た後、比較試料のパワースペクトルに対する測定試
料のパワースペクトルの比を求め、これを吸光度スケー
ルに変換することにより吸収スペクトルを得た後、この
吸収スペクトルをランバート−ベールの法則に当てはめ
ることによって、測定試料中に含まれる成分（単成分ま
たは多成分）を定量分析または定性分析するのである。In the FTIR configured as described above, quantitative analysis or qualitative analysis can be performed as follows. That is, the comparative sample or the measurement sample is housed in the cell 9, respectively, and the infrared light from the infrared light source 3 is applied to the cell 9, and the interferograms of the comparative sample and the measurement sample are measured. The data processing unit 2 performs FFT on each of these interferograms to obtain a power spectrum, then obtains the ratio of the power spectrum of the measurement sample to the power spectrum of the comparative sample, and converts this into an absorbance scale to obtain an absorption spectrum. Then, the absorption spectrum is applied to Lambert-Beer's law to quantitatively or qualitatively analyze the components (single component or multicomponent) contained in the measurement sample.

【０００５】ところで、上記ＦＴＩＲにおいては、干渉
計８における固定ミラー５などの位置、傾きなどの調整
を精度よく行う必要があり、一般的には、図４に示すよ
うに、記憶回路１６に記憶されているＡＤ変換後のイン
ターフェログラムの強度をモニター表示し、これを見な
がら前記調整を行うようにしている。By the way, in the FTIR, it is necessary to accurately adjust the position and inclination of the fixed mirror 5 in the interferometer 8 and so on. Generally, as shown in FIG. The intensity of the interferogram after AD conversion is displayed on the monitor, and the adjustment is performed while watching this.

【０００６】しかしながら、インターフェログラムを離
散的にサンプリングする場合、図５（Ａ），（Ｂ）に示
すように、インターフェログラムにおけるピーク位置Ｐ
とサンプリング点とが互いにずれていると、同図（Ｃ）
に示すように、実際のピークが、図中において仮想線で
示すようであるにも拘らず、これが表示されず、実際の
強度よりも低い値しか得られない。従って、このように
表示されたモニター強度をみながら前記調整を行って
も、精度のよい調整を行うのが困難である。However, when the interferogram is sampled discretely, as shown in FIGS. 5A and 5B, the peak position P in the interferogram is shown.
If the sampling point and the sampling point are displaced from each other, the same figure (C)
As shown in, even though the actual peak is shown by a virtual line in the figure, this is not displayed and only a value lower than the actual intensity is obtained. Therefore, it is difficult to make an accurate adjustment even if the above-mentioned adjustment is performed while observing the monitor strength displayed in this way.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来において
は、電気的回路によってサンプリング点をピーク位置に
合わせたり、サンプリング間隔を狭くして、精度を上げ
るようにしていたが、いずれも特殊なサンプリング回路
を必要とし、構成が複雑になるといった欠点がある他、
特に、後者の手段においては、スペクトル領域が広がる
ため、高速フーリエ変換時における桁落ちが大きくな
り、従って、Ｓ／Ｎの低下を招来するといった欠点もあ
る。In the prior art, therefore, an electric circuit has been used to adjust the sampling point to the peak position or to narrow the sampling interval to improve the accuracy. However, in both cases, a special sampling circuit is used. And has the drawback that the configuration becomes complicated,
In particular, the latter means has a drawback in that the spectral region is widened, so that a significant digit loss occurs at the time of fast Fourier transform, resulting in a decrease in S / N.

【０００８】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的は、簡単な構成でインターフェログラ
ムの強度を精度よくモニターすることができるモニター
方法を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above matters, and an object thereof is to provide a monitoring method capable of accurately monitoring the intensity of an interferogram with a simple configuration.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のモニター方法は、表示に際して、記憶され
ているデータにおけるＺＰＤ付近のデータをスプライン
関数を用いて補完演算を行うようにした点に特徴があ
る。In order to achieve the above object, the monitor method of the present invention is such that, at the time of display, data in the vicinity of ZPD in the stored data is complemented using a spline function. Is characterized by.

【００１０】[0010]

【作用】インターフェログラムをサンプリングし、記憶
回路にディジタル的なデータとして格納する。この格納
されたデータにおけるＺＰＤ（Zero Path Difference；
干渉計における光路差ゼロの点）付近のデータをスプラ
イン関数を用いて補完演算する。この演算により得られ
る補完データａの最大値を表示することにより、同図
（Ａ）に示す元のインターフェログラムに極めて近似し
た値を表示することができる。The interferogram is sampled and stored in the memory circuit as digital data. ZPD (Zero Path Difference;
Data near the point where the optical path difference in the interferometer is zero) is complemented by using a spline function. By displaying the maximum value of the complementary data a obtained by this calculation, it is possible to display a value extremely close to the original interferogram shown in FIG.

【００１１】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１２】本発明のモニター方法は、前記図３に示し
たＦＴＩＲに適用することができ、従来の方法と大きく
異なる点は、表示に際して、記憶されているデータにお
けるＺＰＤ付近のデータをスプライン関数を用いて補完
演算を行うようにした点である。The monitoring method of the present invention can be applied to the FTIR shown in FIG. 3 described above, and is largely different from the conventional method in that when displaying, the data in the vicinity of ZPD in the stored data is subjected to the spline function. The point is that the complementary calculation is performed by using this.

【００１３】図１は、本発明のモニター方法の手順の一
例を示したフローチャートで、分析部１によって得られ
るアナログ的時系列のインターフェログラムがデータ処
理部２に入力される。このインターフェログラムは、図
２（Ａ）に示すような波形の言わば生データである。FIG. 1 is a flow chart showing an example of the procedure of the monitoring method of the present invention. An analog time series interferogram obtained by the analysis unit 1 is input to the data processing unit 2. This interferogram is, so to speak, raw data having a waveform as shown in FIG.

【００１４】この生データは、同図（Ｂ）に示すような
サンプリングパルスをトリガーとしてＡＤ変換回路１５
においてサンプリングされ（ステップＳ１）、離散的な
データとして記憶回路１６内に一旦格納される（ステッ
プＳ２）。The raw data is AD conversion circuit 15 triggered by a sampling pulse as shown in FIG.
Are sampled at (step S1) and temporarily stored as discrete data in the memory circuit 16 (step S2).

【００１５】そして、干渉計８におけるミラーの調整の
ため、前記格納されたインターフェログラムをモニター
するに際しては、格納されたデータのＺＰＤ付近のデー
タをスプライン関数を用いて補完演算を行い（ステップ
Ｓ３）、図２（Ｃ）において符号ａで示すような補完デ
ータを得ることができ、この補完データをモニター表示
するのである（ステップＳ４）。このモニター表示は、
前記生データに極めて近い値となっている。When monitoring the stored interferogram for the adjustment of the mirror in the interferometer 8, the data in the vicinity of ZPD of the stored data is complemented using a spline function (step S3). ), The complementary data as indicated by the symbol a in FIG. 2C can be obtained, and the complementary data is displayed on the monitor (step S4). This monitor display is
The value is extremely close to the raw data.

【００１６】従って、前記補完データの最大値をセンタ
ーバースト強度としてモニターしながら干渉計８のミラ
ーを調整すれば、精度よく調整を行うことができる。Therefore, if the mirror of the interferometer 8 is adjusted while monitoring the maximum value of the complementary data as the center burst intensity, the adjustment can be performed accurately.

【００１７】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インターフェログラムにおけるピーク位置がサンプリン
グ点とずれた場合でもセンターバースト強度を精度よく
表示することができる。その結果、干渉計のミラー調整
を高精度に行うことができる。そして、本発明方法にお
いては、複雑な回路を要するものではなく、また、Ｓ／
Ｎを低下させるといったこともない。As described above, according to the present invention,
Even if the peak position in the interferogram deviates from the sampling point, the center burst intensity can be accurately displayed. As a result, the mirror adjustment of the interferometer can be performed with high accuracy. The method of the present invention does not require a complicated circuit, and the S /
It does not lower N.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例に係るモニター方法の一例を
示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing an example of a monitoring method according to an embodiment of the present invention.

【図２】前記モニター方法の動作を説明するための波形
図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the monitoring method.

【図３】一般的なＦＴＩＲの構成を概略的に示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a general FTIR.

【図４】従来のモニター方法を示すフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart showing a conventional monitoring method.

【図５】従来のモニター方法の動作を説明するための波
形図である。FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the conventional monitoring method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…分析部。 1 ... Analytical department.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 分析部から出力されるインターフェログ
ラムをサンプリングパルスによって離散的にサンプリン
グし、ＡＤ変換されたデータとして一旦記憶した後、表
示するようにしたＦＴＩＲのインターフェログラムモニ
ター方法において、前記表示に際して、記憶されている
データにおけるＺＰＤ付近のデータをスプライン関数を
用いて補完演算を行うことを特徴とするＦＴＩＲのイン
ターフェログラムモニター方法。1. An interferogram monitoring method of FTIR, wherein an interferogram output from an analysis unit is discretely sampled by a sampling pulse, temporarily stored as AD converted data, and then displayed. An FTIR interferogram monitoring method, characterized in that, in displaying, data in the vicinity of ZPD in stored data is complemented using a spline function.