[发明专利]分析装置、计算机可读存储介质和分析方法

说明书

本发明提供利用光吸收的分析装置、计算机可读存储介质和分析方法，能通过简单计算且能排除光源强度的变动和其它物质的干扰影响等地高精度地测定测定对象成分的吸光度或浓度。分析装置包括：光源(2)，射出用规定的调制频率对波长进行了调制的参考光；光检测器(3)，检测作为参考光透过测定对象成分后的光的测定对象光的强度和参考光的强度；第一计算部(61)，计算作为测定对象光的强度与参考光的强度之比的对数的强度比对数；频率成分抽出部(62)，用具有调制频率的n倍(n为1以上的整数)的频率的参照信号对强度比对数进行锁定检测；及第二计算部(63)，根据频率成分抽出部(62)的检测结果，计算测定对象成分的浓度或吸光度。

技术领域

本发明涉及例如用于气体的成分分析等的分析装置等。

背景技术

在通过调制半导体激光器的注入电流来扫描振荡波长并得到测定对象气体的吸收光谱从而进行浓度定量的分析方法(可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS：Tunable DiodeLaser Absorption Spectroscopy))中，为了提高检测灵敏度，以比进行波长扫描的电流调制频率足够高的频率施加小振幅的电流调制，根据以所述频率的2倍的频率进行锁定检测得到的信号取得光谱并进行浓度定量的波长调制方式(波长调制光谱(WMS：WavelengthModulation Spectroscopy))已经得到广泛使用。

例如，在专利文献1中，公开了波长调制方式(或称频率调制方式)的激光气体分析仪的一个例子。在该例子中，不需要用于扫描测定对象气体的吸收波长亦即激光元件的发光波长的参照气体池，无需使发光波长稳定在特定波长，此外，即使在粉尘多的环境中，也无需另外使用粉尘仪等测量仪器，通过利用接收光量修正系数修正气体吸收波形的振幅就能够准确地测定气体浓度。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2009-47677号

可是，在通常的WMS中，当从零点校准时起使激光强度改变并使整体的信号强度统一改变的情况下，指示值会发生改变，从而成为漂移的主要原因。为了抑制漂移，如所述的专利文献1所示，需要用某种方法同时监测并修正激光强度。

此外，在WMS中，为了根据通过波长扫描得到的光谱进行浓度定量，还需要光谱计算处理(例如求出光谱的特定的范围内的最大值与最小值的差等)。

此外，在WMS中，为了锁定检测，需要施加比用于波长扫描的调制频率足够高的频率的调制，为了捕捉所述高频率的信号，要求检测器也具备足够的响应速度。在WMS常用的近红外区域中，虽然具有足够响应速度的量子型检测器能够相对容易地以低价格得到，但是在气体分析中优选的中红外区域中，响应速度高的量子型检测器大多价格高，使用价格低但是响应速度慢的热型检测器难以实现WMS。

此外，在通过WMS得到的光谱中重叠了一部分测定对象成分以外的其它成分的光谱时，为了去除该干扰影响，需要进行光谱拟合、基线推定、多变量解析等复杂的计算处理。

发明内容

本发明是鉴于如上所述的问题而做出的发明，本发明的主要目的是在利用光吸收的分析装置中，能通过简单的计算且能够排除光源强度的变动和其它物质的干扰影响等地高精度地测量测定对象成分的吸光度或浓度。