[发明专利]使用激光束的气体分析装置以及气体分析方法

权利要求书

1.一种气体分析装置，分析二维或者三维区域中的测量对象气体的物理状态，其特征在于，具备：

激光源，输出激光束；

激光控制部，控制所述激光源；

分波器，将来自所述激光源的激光束分支为多个光路；

照射部，使分支的激光束从多个方向照射包含有测量对象气体的测量区域；

多个受光器，接收透射所述测量区域的激光束，输出与接收的激光束的强度对应的电信号；以及

分析装置，基于从各受光器输出的电信号，对测量对象气体的物理状态进行分析，

所述分析装置至少在所述测量区域中设定表示所述测量对象气体的物理状态的函数，

所述函数是表示二维或三维区域中的所述测量对象气体的规定的物理量的分布的分布函数，且由二维多项式或者三维多项式表示，

使用根据从所述受光器输出的电信号得到的测量值，确定所述函数的多项式中包含的各项系数，从而测量所述测量对象气体的物理状态，

所述多项式的系数是不依存于所述测量区域内的位置的参数。

2.根据权利要求1所述的气体分析装置，其特征在于，

所述函数为f，设X、Y、Z为坐标，设a为系数，由下述所示的m次的二维多项式或者三维多项式表示：

，或

。

3.根据权利要求1或2所述的气体分析装置，其特征在于，

所述函数包含二维或三维区域中的所述测量对象气体的表示浓度分布的函数以及表示温度分布的函数。

4.根据权利要求3所述的气体分析装置，其特征在于，

所述分析装置设定表示所述测量对象气体的浓度分布的第一多项式以及表示所述测量对象气体的温度分布的第二多项式作为所述函数，

使用所述第一多项式以及所述第二多项式求出所述测量对象气体的吸光度的计算值，

基于从所述受光器输出的电信号求出所述测量对象气体的吸光度的测量值，

基于所述吸光度的计算值与测量值的误差，确定各多项式中包含的各项系数，从而求出所述测量对象气体的浓度分布以及温度分布。

5.根据权利要求1所述的气体分析装置，其特征在于，

所述分析装置将包含所述测量区域以及所述测量区域的外侧规定区域的区域设定为分析对象区域，在所述外侧规定区域中设定限制。

6.根据权利要求5所述的气体分析装置，其特征在于，

作为所述限制，在所述外侧规定区域中设定所述函数的值的上限值，或者将所述外侧规定区域中的所述函数的值设定为固定值。

7.根据权利要求1所述的气体分析装置，其特征在于，

所述分析装置将所述测量区域分割为多个区域进行管理，在分割的各区域中应用不同的函数。

8.根据权利要求1、2、5至7中任一项所述的气体分析装置，其特征在于，

所述分析装置基于所述测量对象气体的物理状态的测量结果生成二维图像。

9.根据权利要求3所述的气体分析装置，其特征在于，

所述分析装置基于所述测量对象气体的物理状态的测量结果生成二维图像。

10.根据权利要求4所述的气体分析装置，其特征在于，

所述分析装置基于所述测量对象气体的物理状态的测量结果生成二维图像。