[发明专利]分光分析装置

说明书

即使在设置场所中受到由共振造成的影响的情况下，仍进行测定对象的流体的分析。分光分析装置具有：激光光源部，其朝向在插入至测定对象流体的流路的探针内设置的反射体，照射出波长变化的激光；受光部，其对由所述反射体反射出的所述激光进行受光；以及控制部，其进行使用了所述受光部的受光结果的所述测定对象流体的分析和所述激光光源部的控制，所述控制部对所述激光光源部的激光输出进行控制，以使得遍及一定波长范围对从所述激光光源部照射的所述激光的波长进行扫描所需的时间即扫描时间，小于或等于在所述反射体反射出的所述激光向所述受光部照射的照射时间。

技术领域

本发明涉及一种分光分析装置。

背景技术

以往，作为对测定对象成分的浓度进行测定的装置，已知TDLAS(Tunable DiodeLaser Absorption Spectroscopy：波长可变二极管激光吸收分光)式激光气体分析计(例如，参照专利文献1)。TDLAS式激光气体分析计，例如安装在烟道的炉壁，对烟道内的测定对象成分的浓度进行测定。更具体地说，TDLAS式激光气体分析计具有：激光光源，其插入至烟道内的工艺气体的流路，照射出激光；受光部，其对激光进行受光；以及探针，其具有使照射至工艺气体中的激光反射而进行往复的反射体。TDLAS式激光气体分析计使从激光光源照射的激光在反射体进行反射，由受光部对在工艺气体中穿过的激光的强度进行测定，基于测定出的强度而将测定对象的成分浓度直接测定。

CO、CO₂、H₂O、CnHm、NH₃、O₂等许多气体分子，具有通过分子从红外向近红外域的振动或者旋转能量迁移而产生的光吸收谱。吸收谱是成分分子固有，吸光度与成分浓度和光路长度成正比(Lambert-Beer的定律)，因此能够通过对吸收谱强度进行测定而测定对象成分的浓度。

在TDLAS式激光气体分析计中，使与气体吸收线宽度相比非常窄的线宽度的半导体激光透过测定气体，对其驱动电流进行高速调制，由此扫描(scan)其波长，对透过光量进行测定，对1条独立的吸收谱进行测定。激光的扫描范围根据应用而不同。例如，在O₂计的情况下，激光的线宽度为0.0002nm左右，扫描宽度为0.1～0.2nm左右。TDLAS式激光气体分析计通过对该0.1～0.2nm宽度进行扫描，从而进行吸收谱的测定。TDLAS式激光气体分析计根据测定出的1条吸收谱进行浓度换算，由此对测定对象成分的成分浓度进行计算。

专利文献1：日本特开2010－185694号公报

在专利文献1中记载的气体浓度测定装置、TDLAS式激光气体分析计设置于烟道壁。因此，在设置环境存在稳态的振动、或由暂时的干扰而引起的振动的情况下，气体浓度测定装置、TDLAS式激光气体分析计等激光气体分析计会受到振动的影响。例如，在烟道的周边存在的电动机、风扇等设备运转，由此有时安装有激光气体分析计的烟道壁本身会振动。

如果是通常的振动，则激光气体分析计也与烟道壁一起仅摆动，因此针对测定的影响小。但是，在烟道壁的振动源(电动机、风扇等设备)的频率是与探针的从与烟道壁的固定部位至前端为止的部分的固有振动频率fn一致或者接近的频率的情况下，探针以烟道壁侧为固定端而引起共振，导致激烈地振动。

图12是表示探针共振时的情形的图。如图12所示，如果探针100共振，则激光光源110及受光部120和在探针的前端安装的反射体130的相对位置变动，即使激光光源110将激光射出，反射的激光也会从受光部120的受光面偏离(或者不会返回)。其结果，有时得不到分析所需的扫描信号。因此，激光气体分析计无法收集气体的浓度测定所需的数据。其结果，在现有的激光气体分析计中，有时无法对气体的浓度进行测定。如上所述的状况并不限定于对气体的浓度进行测定的激光气体分析计，有时在进行流体的吸光特性的分析的装置中也同样地发生。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的一个方式的目的在于，提供一种技术，其即使在设置场所中受到由共振造成的影响的情况下，也能够进行测定对象的流体的分析。