Brevet FR3058222A1 — publié le 20180504

- 1 - DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Des dispositifs pour la détermination de la concentration de composants gazeux dans un mélange de gaz respiratoire sont entre autres utilisés pour déterminer des valeurs de concentration en gaz carbonique expirées par des patients. Le document DE10047728 B4 décrit un capteur pour mesurer du gaz carbonique, du gaz hilarant et des gaz anesthésiques. On montre un dispositif se composant de quatre éléments de filtrage optiques avec des éléments de détection associés. Les combinaisons entre élément de filtrage et de détection sont disposées autour d'un système de mélange de rayons. Un tel système de mélange de rayons, mis en oeuvre dans un capteur multispectral, est montré dans le document EP 0 536 727 B1. De tels capteurs sont utilisés dans le quotidien hospitalier, par exemple dans un capnographe tout comme un dénommé capteur de CO2 mainstream ou également un capteur de CO2 sidestream. Le document US 5 261 415 B2 montre un capteur capnographique de CO2 mainstream. Dans une cuvette véhiculant un gaz respiratoire, une pièce rapportée est disposée, dans laquelle un système de mesure optique à infrarouges est à son tour disposé. Le document EP 0 536 727 B1 fait apparaître de quelle manière complexe des composants optiques doivent être réalisés et disposés pour obtenir un mélange de rayons efficace. Le mélange de rayons a pour but de laisser des salissures apparaissant localement devenir symétriquement efficaces dans le canal de référence tout comme dans le canal de mesure. Cela est nécessaire pour garantir que le rapport entre le canal de mesure et le canal de référence soit assuré au niveau de tous les points de fonctionnement de sorte que des 3058222 - 2 - salissures, de la vapeur d'eau tout comme des effets de vieillissement des éléments de détection puissent être compensés de manière durable lors du fonctionnement. L'inconvénient de la solution telle que montrée dans le 5 document EP 0 536 727 B1 réside en ce que le mélange de rayons produit une atténuation de signal en ce que la lumière infrarouge dans la cuvette de mesure doit être plusieurs fois déviée et réfléchie. Cette atténuation de signal résulte en un rapport signal-bruit (SNR) plus 10 mauvais. Cela implique alors que, pour obtenir la résolution de valeur de mesure nécessaire, il faut compenser une réduction du signal de mesure au moyen d'une augmentation de la longueur d'absorption. Une augmentation de la longueur d'absorption résulte en un 15 agrandissement de la réalisation constructive. La nécessité du mélange de rayons et de la pluralité des éléments y participant présente en outre un effet désavantageux concernant la complexité et des exigences en matière de tolérance élevées des éléments 20 intervenants (chaîne de tolérances) ainsi que des coûts de fabrication élevés qui en résultent pour un capteur multispectral du genre du document EP 0 536 727 B1. En partant de l'état de la technique susmentionné et des inconvénients décrits à ce sujet, 25 le but qui résulte pour la présente invention consiste donc à mettre à disposition un dispositif pour la détermination de la concentration gazeuse d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, lequel se distingue par un faible besoin en espace avec 30 des coûts de fabrication comparativement avantageux. Le but est atteint par un dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d'un être vivant caractérisé en ce qu'il 35 présente une source de rayonnement adéquate et réalisée pour une émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambda1 (À1) = 3058222 - 3 - 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - deux agencements de détection avec deux éléments de détection réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement lumineux généré par la 5 source de rayonnement avec deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement, 10 - un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de gaz essentiellement en angle droit par rapport à un axe vertical du rayonnement lumineux, - un premier élément de passage de lumière F1 15 et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambda1 (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, 20 - un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection, - une unité de commande pour une commande d'un 25 fonctionnement de la source de rayonnement et pour une détection de signaux des deux éléments de détection, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de 30 mesure, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface d'émission de la 35 source de rayonnement est disposée à une distance verticale 13 par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection, dans lequel le deuxième élément de passage de 3058222 - 4 - lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de 5 passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale 13 conformément à la relation > 0,5 suivante 13 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale 13, et par rapport à la 10 distance IFB par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports /DB /B3 0 0,5 suivante 13 et à obtenir, pour le deuxième élément 25 de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale 13, et par rapport à la distance IFB par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports 1DR 11,2 u_-- - conformément à la relation suivante 30 dans lequel le premier élément de passage de lumière F1 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le premier élément de 35 passage de lumière F1, une distance 'Fi par rapport à la distance verticale 13 conformément à la relation 3058222 - 7 - 0,3 suivante 13 dans lequel l'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur 5 du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale 1s de l'élément de réflexion optique, un rapport conformément à la 18 >05 relation suivante IR 10 dans lequel l'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B 15 par rapport à une extension horizontale IR de l'élément de réflexion optique et aux extensions horizontales des agencements de détection ID1,2, un rapport conformément LB > ID1,2 à la relation suivante IR fi , de manière à obtenir dans le canal d'écoulement une zone de chevauchement 20 pour le rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement entre les deux agencements de détection. Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont expliqués plus en détail dans la description suivante en se référant partiellement aux 25 figures. Selon l'invention, on prévoit donc les éléments suivants dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire : 30 - une source de rayonnement adéquate et réalisée pour une émission au moyen d'une surface d'émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2500 nm à lambda2 (À2) = 14000 nm, 35 - deux agencements de détection avec deux éléments de détection réalisés de manière adéquate pour 3058222 - 8 - une détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement et deux éléments de filtre passe-bande disposés au niveau des éléments de détection, - un élément de diaphragme B, 5 - un canal d'écoulement avec un premier élément de passage de lumière F1 et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, - une unité de commande. La lumière émise par la source de rayonnement 10 émet essentiellement en angle droit à partir de la surface d'émission en direction d'un axe vertical du dispositif. La plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm jusqu'à lambda2 (À2) = 14,0 pm de la source de 15 rayonnement permet une mesure optique par infrarouge de concentrations de gaz hilarant, de concentrations de gaz carbonique tout comme de divers hydrocarbures, tels par exemple des gaz anesthésiques volatiles ou du méthane. 20 Les éléments de détection sont par exemple réalisés en tant que détecteurs à semi-conducteurs, détecteurs pyroélectriques (pyrodétecteurs), détecteurs thermoélectriques (thermopiles, thermoéléments), en tant que détecteurs thermiques (bolomètres) tout comme 25 en tant que combinaisons de détecteurs à semiconducteurs et détecteurs thermiques. Les éléments de détection sont réalisés pour la détection de lumière pour un rayonnement infrarouge dans des plages de longueurs d'ondes infrarouges dans lesquelles il y a 30 typiquement une absorption par des gaz, par exemple du gaz carbonique. Les éléments de filtre passe-bande sont par exemple réalisés en tant que filtres d'interférence optiques sous la forme de couches d'interférence sur un 35 substrat. Celles-ci transmettent de la lumière dans une plage de longueurs d'ondes définie par une plage d'absorption d'un gaz de mesure dans une plage de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0. 3058222 - 9 - Les éléments de passage de lumière Fl, F2 peuvent être réalisés en tant que matériau en verre, matière plastique sous forme de disque ou de feuille. Les éléments de passage de lumière Fl, F2 sont placés 5 de manière étanche aux gaz en vis-à-vis l'un de l'autre dans des parois du canal d'écoulement. Les éléments de passage de lumière Fl, F2 sont étudiés pour un passage de lumière dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm. 10 L'agencement des éléments de filtre passe- bande est réalisé de manière à ce que le rayonnement infrarouge émis par la source de rayonnement passe, sur une trajectoire directe des rayons ou également sur une trajectoire indirecte des rayons, par exemple au moyen 15 d'une déviation du rayonnement infrarouge par des éléments réflectifs ou des agencements de miroirs dans la trajectoire des rayons, respectivement par les deux éléments de filtre passe-bande devant les deux éléments de détection. 20 Au moins l'un des deux éléments de filtre passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge dans une plage de longueurs d'ondes, lequel est absorbé par le gaz de mesure. L'élément de détection, sur lequel cet élément 25 de filtre passe-bande est disposé, représente le dénommé canal de mesure dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Au moins l'un des deux éléments de filtre 30 passe-bande est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge dans une plage de longueurs d'ondes, lequel n'est pas absorbé par le gaz de mesure ou seulement faiblement absorbé. L'élément de détection, sur lequel cet élément 35 de filtre passe-bande est disposé, représente le dénommé canal de référence dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. 3058222 - 10 - Dans les deux agencements de détection, les deux éléments de détection avec les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les éléments de détection forment deux surfaces de détection au niveau 5 des surfaces de ceux-ci. Les surfaces de détection servent à une réception du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement vers les éléments de détection. Les éléments de filtre passe-bande servent à filtrer la lumière générée par la source de rayonnement 10 ainsi qu'à la transmission aux éléments de détection. Des gaz de mesure typiques, souvent également dénommés gaz cibles, sont par exemple le gaz carbonique ou le gaz hilarant tout comme une pluralité de combinaisons organiques gazeuses, telles que du méthane 15 ou des gaz anesthésiques volatiles, par exemple de l'halothane, de l'isoflurane, du desflurane, de l'enflurane. Les éléments de filtre passe-bande sont réalisés pour un filtrage optique de lumière infrarouge 20 dans une zone de passage d'une plage de longueurs d'ondes de 2,5 pm à 14 pm. Avec de tels éléments de filtre passe-bande, des zones de passage pour gaz sont ainsi possibles, telles qu'exposées dans le tableau 1 suivant. 3058222 N° Type de gaz Plage de longueurs d'ondes 1 Gaz carbonique 4,2 à 4,4 pm CO2 Gaz hilarant 7,8 à 9,0 pm N20 Méthane 3,1 à 3,5 pm CH4 Ethane 3,2 à 3,6 pm C2H5 Halothane 8 à 10 pm C2HBrCIF3 Isoflurane 8 à 10 pm C3H2OCIF5 Enflurane 8 à 10 pm C3H2CIF5O Sévoflurane 8 à 10 pm C4H3F20 Desflurane 8 à 10 pm C3H2F60 Acétone 8 à 10 pm C3H60 Ethanol 8 à 10 pm C2H5OH Tableau 1 5 Les gaz que sont le gaz hilarant, l'halothane, l'isoflurane, le sévoflurane et le desflurane sont utilisés lors de la réalisation d'une anesthésie, par exemple en cas d'interventions chirurgicales, pour une narcose de patients, l'acétone résulte en tant que 10 produit métabolique possible de patients et est ainsi contenu par exemple dans l'air expiré par des diabétiques. On peut trouver de l'éthanol dans l'air expiré par des patients sous l'emprise de l'alcool par exemple. 15 Dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, on détecte au moyen de l'unité de commande des valeurs de mesure d'un canal de mesure et d'un canal de référence et on les met en 20 rapport entre elles. Un quotient des valeurs de mesure détectées du canal de mesure par des valeurs de mesure détectées du canal de référence est généralement formé, et ce quotient indique une mesure pour une 3058222 - 12 - concentration du gaz de mesure dans le dispositif pour la détermination de la concentration, à savoir la concentration d'une quantité de gaz qui se trouve dans la trajectoire des rayons. 5 La disposition spatiale des éléments de détection avec les éléments de filtre passe-bande disposés dessus et des éléments de filtre passe-bande entre eux, et la disposition spatiale des éléments de détection avec les éléments de filtre passe-bande 10 disposés dessus et des éléments de filtre passe-bande forment selon l'invention deux agencements de détection en tant qu'une configuration de détection. On dispose selon l'invention, de manière située en vis-à-vis des deux agencements de détection, 15 un élément optique de rayonnement ou de réflexion, lequel émet des quantités de lumière directement en direction des deux agencements de détection, et sur ceux-ci, ou bien conduit des quantités de lumière indirectement au moyen d'une réflexion en direction des 20 deux dispositifs de détection, en direction des agencements de détection et sur ceux-ci. Un élément d'émission optique pour une émission directe des quantités de lumière en direction des agencements de détection, et sur ceux-ci, est la 25 source de rayonnement. Une unité de réflexion optique pour un guidage indirect des quantités de lumière en direction des agencements de détection, et sur ceux-ci, sont un agencement de réflecteurs, un élément de réflexion ou 30 un miroir de réflexion optique, qui réfléchit des quantités de lumière de la source de rayonnement ou d'une autre source d'éclairage adéquate pour la génération de lumière, qui est disposé dans le dispositif pour la détermination de la concentration 35 d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, par exemple de manière située en vis-à-vis des deux agencements de détection. Un élément de réflexion ou un miroir peuvent être réalisés en un 3058222 - 13 - matériau en verre, une matière plastique sous forme d'un disque ou d'une feuille. L'unité de commande, la source de rayonnement et l'agencement spatial des deux agencements de 5 détection par rapport à la source de rayonnement, forment selon l'invention le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. L'agencement spatial des agencements de est 10 détection par rapport à la source de rayonnement réalisé, selon un premier aspect de l'invention, de manière à ce que les agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de 15 détection soient disposés de façon adjacente sur le même côté de la source de rayonnement. L'agencement spatial des agencements de détection par rapport à la source de rayonnement est réalisé, selon un autre aspect de l'invention, de 20 manière à ce que les agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection soient disposés de manière située en vis-à-vis de la source de rayonnement. 25 Dans un premier mode de réalisation selon l'invention conformément au premier aspect de l'invention, les deux agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de 30 détection sont disposés de façon à se situer en vis-à-vis de la source de rayonnement à une troisième distance 13, de préférence dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm. Dans un deuxième mode de réalisation selon 35 l'invention conformément à l'autre aspect, les agencements de détection avec les deux éléments de détection et les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection sont 3058222 - 14 - disposés sur le même côté de façon adjacente à la source de rayonnement. La source de rayonnement est dans ce cas disposée essentiellement centralement, entre les deux 5 éléments de détection avec les deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection, de manière intégrée dans les agencements de détection. De manière située en vis-à-vis de la source de 10 rayonnement et en vis-à-vis des deux agencements de détection, dans ce deuxième mode de réalisation selon l'invention, au moins un élément de réflexion optique, de préférence réalisé de manière plane, est disposé à une troisième distance 13, de préférence dans une plage 15 de 0,1 mm à 5,0 mm, lequel, au moyen d'une surface de réflexion, est réalisé pour réfléchir la quantité de lumière incidente à partir de la source de rayonnement sur la surface de réflexion en direction des deux agencements de détection. 20 Dans l'agencement des deux agencements de détection d'un élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et d'un élément de détection-canal de référence/élément de filtre passe-bande, selon l'invention, d'après les premier et 25 deuxième modes de réalisation, une distance horizontale Io entre l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe- bande et l'élément de détection-canal de référence /élément de filtre passe-bande est sélectionnée dans une plage préférentielle de 0,1 mm à 30 10 mm. Selon l'invention, d'après les premier et deuxième modes de réalisation, une distance des deux agencements de détection par rapport à l'élément à rayonnement optique (source de rayonnement) ou à 35 réflexion optique en vis-à-vis est adaptée au dimensionnement en longueur, largeur, hauteur des autres éléments et aux dimensions planes respectives des éléments (éléments de détection, éléments de filtre 3058222 - 15 - passe-bande, surface d'émission de la surface de rayonnement, surface de réflexion de l'élément de réflexion optique) du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans 5 un mélange de gaz respiratoire de telle sorte que le dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire résulte en un agencement petit sur le plan constructif. 10 On entend par agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire au sens de la présente invention, un agencement dont le volume de mesure est 15 réalisé dans une plage de 0,05 ml à 0,2 ml et dont la plus grande étendue constructive en longueur, largeur ou hauteur est réalisée dans une plage de 2 mm à 10 mm. Cela offre l'avantage que, grâce à la réalisation d'un agencement petit sur le plan 20 constructif des éléments du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire, on obtient de manière simple et sans autres éléments pour la déviation des rayons ou pour la génération 25 d'une réflexion multiple une zone de chevauchement entre les trajectoires des rayons dirigés depuis la source de rayonnement ou l'élément de réflexion optique vers les deux éléments de détection. Cette zone de chevauchement résulte de la 30 géométrie de l'agencement des deux agencements de détection avec les deux éléments de détection avec les éléments de filtre passe-bande disposés dessus et de la source de rayonnement ou de l'élément de réflexion optique. Cette zone de chevauchement résulte 35 perpendiculairement à partir du plan de l'agencement des éléments de détection en direction de la source de rayonnement ou de l'élément de réflexion optique. Cette zone de chevauchement a un effet semblable à un mélange 3058222 - 16 - de rayons, mais sans avoir besoin d'accepter les inconvénients qui sont inhérents au mélange de rayons, à savoir l'atténuation de signal due à la déviation multiple et le rapport signal-bruit (SNR) défavorable y 5 afférant. La zone de chevauchement remplace donc pour ainsi dire la fonction de mélange des rayons telle qu'elle est par exemple utilisée dans le document EP 0 536 737 B1 préalablement cité, c.à.d. le fait de laisser prendre symétriquement effet des salissures 10 apparaissant localement dans le canal de référence tout comme dans le canal de mesure sans les inconvénients mentionnés en rapport avec le document EP 0 536 727 B1. La zone de chevauchement permet une mesure de l'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz 15 respiratoire, laquelle est pour l'essentiel insensible aux influences telles l'humidité (condensation, vapeur d'eau) ou les impuretés. La zone de chevauchement dans l'agencement petit sur le plan constructif des éléments garantit que le rapport entre les signaux du canal de 20 mesure et du canal de référence est garanti dans tous les points de fonctionnement de manière à ce que des salissures, de la vapeur d'eau ainsi qu'également des effets de vieillissement des éléments de détection puissent être compensés de façon durable lors du 25 fonctionnement du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant gazeux dans un mélange de gaz respiratoire. Du fait de cette géométrie du mode de réalisation, par exemple des molécules de gaz, de la vapeur d'eau, de la condensation ou 30 également d'autres impuretés, par exemple de la poussière, se trouvent dans les trajectoires des rayons des deux éléments de détection, de sorte que l'influence de la vapeur d'eau, de la condensation ou également d'autres impuretés se reflète dans le signal 35 de mesure, par exemple en tant qu'atténuation d'amplitude des valeurs de mesure, dans le canal de mesure tout comme dans le canal de référence. Il en résulte la possibilité, au moyen du rapport formé entre 3058222 - 17 - les signaux du canal de référence et du canal de mesure, d'éliminer l'influence de l'humidité (vapeur d'eau, condensation) ou également d'autres impuretés, car l'influence s'exerce respectivement sur les signaux 5 du canal de référence et du canal de mesure de manière quasi identique et avec le même effet. Grâce au choix des géométries de l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et de l'élément de détection-canal de référence/élément 10 de filtre passe-bande entre eux ainsi qu'également à leur distance entre eux, il est possible de définir la zone de la chevauchement. Selon le premier mode de réalisation, en combinaison avec un choix d'une distance verticale 15 entre la source de rayonnement et les agencements de l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et de l'élément de détection-canal de référence/élément de filtre passe-bande entre eux, il est en outre possible de faire varier et définir la 20 réalisation de la zone de chevauchement avec une extension spatiale, une chevauchement en plan, des volumes de chevauchement efficaces pour le gaz de mesure. Selon le deuxième mode de réalisation, en 25 combinaison avec un choix d'une distance verticale entre l'élément de réflexion optique et les agencements de l'élément de détection-canal de mesure/élément de filtre passe-bande et de l'élément de détection-canal de référence/élément de filtre passe-bande entre eux, 30 il est en outre possible de faire varier et définir la réalisation de la zone de chevauchement avec une extension spatiale, une chevauchement en plan, des volumes de chevauchement efficaces pour le gaz de mesure. 35 Des configurations, adéquates pour la définition, de l'agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'au moins un composant de gaz dans un 3058222 - 18 - mélange de gaz respiratoire, sont choisies à l'aide de mesures de rapports, par exemple sous la forme de quotients de distances entre les éléments tout comme de leurs étendues sur le plan constructif. On entend par 5 étendues sur le plan constructif au sens de la présente invention, des extensions horizontales des éléments selon la longueur I ou la largeur b, les longueurs I étant orientées en angle droit par rapport aux largeurs b dans un système de coordonnées cartésien. 10 On obtient ce faisant, en tant que formes particulières, des étendues quadratiques en cas de choix d'une longueur I et d'une largeur b identiques tout comme des étendues circulaires avec un diamètre d au lieu de la longueur I et de la largeur b. 15 Dans les tableaux 2a et 2b, on explique les définitions pour des configurations adéquates des agencements petits sur le plan constructif à l'aide de rapports de longueurs et de distances. 3058222 - 19 - Distance entre : Désignation la surface de réflexion de l'élément de 13 réflexion optique et les surfaces de détection des agencements de détection la surface d'émission de la source de 13 rayonnement et les surfaces de détection des agencements de détection l'élément de diaphragme B et les surfaces de détection des agencements de détection IDB le premier élément de passage de lumière IF1 F1 et la surface d'émission de la source de rayonnement le premier élément de passage de lumière IF1 F1 et la surface de réflexion de l'élément de réflexion optique le deuxième élément de passage de lumière 1F2 F2 et les surfaces de détection des agencements de détection la distance horizontale entre l'élément Io de détection-canal de mesure / élément de filtre passe-bande et l'élément de détection-canal de référence / élément de filtre passe-bande Tableau 2a 3058222 - 20 - Etendue / extension horizontale Désignation (longueur / diamètre) de l'élément de diaphragme IB de la source de rayonnement Is de l'élément de réflexion optique IR des deux agencements de détection 1D1,2 (canal de référence, canal de mesure) Tableau 2b 5 Selon le premier mode de réalisation de l'invention, on obtient un agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux - avec une source de rayonnement adéquate et 10 réalisée pour l'émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - avec deux agencements de détection - avec deux éléments de détection réalisés de 15 façon adéquate pour une détection du rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement, - avec deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection, lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du 20 rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement, - avec un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour la conduction d'écoulement d'un d'écoulement de gaz essentiellement en angle droit par 25 rapport à un axe vertical du rayonnement lumineux, avec un premier élément de passage de 3058222 - 21 - lumière F1 et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous les deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm 5 à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - avec un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection, 10 - avec une unité de commande pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement et pour une détection de signaux des deux éléments de détection. L'un des deux éléments de filtre passe-bande 15 est dans ce cas réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge, lequel est absorbé par un gaz de mesure, et l'un des deux éléments de filtre passe-bande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas 20 absorbé par le gaz de mesure. Une surface d'émission de la source de rayonnement est disposée à une distance verticale 13 (33) par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection. 25 Le deuxième élément de passage de lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière 30 F2, une distance IF2 par rapport à la distance 4'2 > 0 5 verticale 13 conformément à la relation suivante /3 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale 13, et par rapport à la distance IFB par 35 rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports conformément à la relation Q IDB 11,2 - - suivante 3058222 - 22 - Le premier élément de passage de lumière F1 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à 5 obtenir, pour le premier élément de passage de lumière F1, une distance 'Fi par rapport à la distance verticale 13 conformément à la relation suivante /F1 0,3 L'élément de diaphragme B est disposé dans le 10 dispositif de détermination de concentration d'un composant gazeux sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale 1s de la source de 15 rayonnement, un rapport selon la relation suivante > 0 ')'"; L'élément de diaphragme B dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux est disposé sur, ou à l'extérieur du 20 canal d'écoulement de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B par rapport à une extension horizontale Is de la source de rayonnement (30) et à des extensions horizontales des agencements de détection ID1, 2, un rapport 25 conformément à la relation suivante Ces relations géométriques ont pour effet que, dans le premier mode de réalisation du dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux on obtient, dans le canal d'écoulement, une zone 30 de chevauchement pour le rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement entre les deux agencements de détection. Ces relations en tant que rapports entre des longueurs et distances résultent, conformément au premier mode de réalisation, des définitions des 35 longueurs et distances conformément aux tableaux 2a et 3058222 - 23 - 2b. Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, on obtient un agencement petit sur le plan constructif du dispositif pour la détermination de la 5 concentration d'un composant gazeux - avec une source de rayonnement adéquate et réalisée pour l'émission d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, 10 - avec un élément de réflexion optique adéquat pour une réflexion lumineuse, disposé en vis-à-vis de la source de rayonnement, - avec deux agencements de détection - avec deux éléments de détection réalisés de 15 façon adéquate pour une détection du rayonnement réfléchi par l'élément de réflexion optique, - avec deux éléments de filtre passe-bande disposés sur les deux éléments de détection, lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du 20 rayonnement lumineux généré par la source de rayonnement, avec un canal d'écoulement, lequel est réalisé pour une conduction d'écoulement d'un d'écoulement de gaz réalisée essentiellement en angle 25 droit par rapport à un axe vertical du rayonnement lumineux, avec un premier élément de passage de lumière F1 et avec un deuxième élément de passage de lumière F2, lesquels sont tous les deux réalisés à 30 transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - avec un élément de diaphragme B pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement 35 sur les surfaces de détection des deux agencements de détection, - avec une unité de commande pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement et pour 3058222 - 24 - une détection de signal des deux éléments de détection. L'un des deux éléments de filtre passe-bande est dans ce cas réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de 5 mesure, et l'un des deux éléments de filtre passe-bande pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure. Une surface de réflexion de l'élément de 10 réflexion optique est disposée à une distance verticale 13 par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection. Le deuxième élément de passage de lumière F2 est disposé en tant que partie d'une paroi du canal 15 d'écoulement dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance 1E2 >05 verticale 13 conformément à la relation suivante /3 20 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2, une distance IF2 par rapport à la distance verticale 13, et par rapport à la distance IFB par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection, des rapports conformément à la relation REVENDICATIONS1. Dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d'un être vivant caractérisé en ce qu'il présente - une source de rayonnement (30) adéquate et réalisée pour une émission (31) d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - deux agencements de détection (52, 62) avec deux éléments de détection (50, 60) réalisés de manière adéquate pour une détection du rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (30) avec deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) disposés sur les deux éléments de détection (50, 60), lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (30), - un canal d'écoulement (100), lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de 20 gaz essentiellement en angle droit par rapport à un axe vertical (32) du rayonnement lumineux (31), - un premier élément de passage de lumière F1 (21) et avec un deuxième élément de passage de lumière F2 (22), lesquels sont tous deux réalisés à 25 transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - un élément de diaphragme B (23) pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement 30 sur les surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), - une unité de commande (9) pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement (30) et pour une détection de signaux des deux éléments de 35 détection (50, 60), 3058222 - 56 - dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, dans lequel l'un des deux éléments de 5 filtre passe-bande (51, 61) pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface d'émission de la source de rayonnement (30) est disposée à une distance 10 verticale 13 (33) par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), dans lequel le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement (100) dans le dispositif 15 pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance IF2 (230) par rapport à la distance verticale GFZ > 0,5 13 (33) conformément à la relation suivante 13 et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance IF2 (230) par rapport à la distance verticale 13 (33), et par rapport à la distance IDB (240) par rapport aux surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), des rapports conformément à la relation suivante 0 05 suivante dans lequel l'élément de diaphragme B (23) dans le dispositif pour la détermination de la 10 concentration d'un composant gazeux (1, 1') est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement (100) de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de l'élément de diaphragme B (23) par rapport à une extension horizontale Is (388) de la source de 15 rayonnement (30) et à des extensions horizontales des agencements de détection ID1,2 (600), un rapport ,2 conformément à la relation suivante , de manière à obtenir dans le canal d'écoulement (100) une zone de chevauchement (65) pour le rayonnement lumineux 20 (31) généré par la source de rayonnement (3) entre les deux agencements de détection (52, 62). 2. Dispositif (1') pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) dans un gaz d'inspiration ou un gaz d'expiration d'un être vivant, 25 caractérisé en ce qu'il présente - une source de rayonnement (30) adéquate et réalisée pour une émission (31) d'un rayonnement lumineux dans une plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm à lambda2 (À2) = 14,0 pm, 30 - un élément de réflexion optique (39) adéquat pour une réflexion lumineuse, disposé de manière à être situé en vis-à-vis de la source de rayonnement (30), - deux agencements de détection (52, 62) avec deux éléments de détection (50, 60) réalisés de manière 35 adéquate pour une détection du rayonnement réfléchi (31') par l'élément de réflexion optique (39) avec deux 3058222 - 58 - éléments de filtre passe-bande (5 1, 61) disposés sur les deux éléments de détection (50, 60), lesquels forment des surfaces de détection pour la détection du rayonnement réfléchi (31') par l'élément de réflexion 5 optique (39), - un canal d'écoulement (100'), lequel est réalisé pour un guidage d'écoulement d'un écoulement de gaz essentiellement en angle droit à un axe vertical (32) du rayonnement lumineux (31), 10 - un premier élément de passage de lumière F1 (21) et avec un deuxième élément de passage de lumière F2 (22), lesquels sont tous deux réalisés à transparence optique pour le rayonnement lumineux dans la plage de longueurs d'ondes de lambdal (À1) = 2,5 pm 15 à lambda2 (À2) = 14,0 pm, - un élément de diaphragme B (23) pour un guidage de rayon lumineux de la source de rayonnement sur les surfaces de détection des deux agencements de détection (52, 62), 20 - une unité de commande (9) pour une commande d'un fonctionnement de la source de rayonnement (30) et pour une détection de signaux des deux éléments de détection (50, 60), dans lequel l'un des deux éléments de filtre 25 passe-bande (51, 61) est réalisé à transparence optique pour un rayonnement infrarouge qui est absorbé par un gaz de mesure, dans lequel l'un des deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) pour un rayonnement infrarouge est réalisé à transparence optique pour un 30 rayonnement qui n'est pas absorbé par le gaz de mesure, dans lequel une surface de réflexion de l'élément de réflexion optique (39) est disposée à une distance verticale 13 (33') par rapport aux deux surfaces de détection des deux agencements de détection 35 (52, 62), dans lequel le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) est disposé en tant que partie d'une paroi du canal d'écoulement (100) dans le dispositif 3058222 - 59 - pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1) de manière à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance IF2 (230) par rapport à la distance verticale IF2 >0,5 5 13 (33') conformément à la relation suivante et à obtenir, pour le deuxième élément de passage de lumière F2 (23), une distance IF2 (230) par rapport à la distance verticale 13 (33'), et par rapport à la distance IFB (240) par rapport aux surfaces de 10 détection des deux agencements de détection (52, 62), des rapports conformément à la relation suivante 0 0,5 relation suivante 1R 30 dans lequel l'élément de diaphragme B (23) dans le dispositif pour la détermination de la concentration d'un composant gazeux (1, 1') est disposé sur, ou à l'extérieur du canal d'écoulement (100) de manière à obtenir, pour l'extension horizontale de 35 l'élément de diaphragme B (23) par rapport à une 3058222 - 60 - extension horizontale IR (390) de l'élément de réflexion optique (39) et aux extensions horizontales des agencements de détection ID1,2 (600), un rapport > 1D1,2 conformément à la relation suivante IR R , de manière 5 à obtenir dans le canal d'écoulement (100') une zone de chevauchement (65) pour le rayonnement lumineux (31) généré par la source de rayonnement (30) entre les deux agencements de détection (52, 62). 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, 10 dans lequel la source de rayonnement (30) est réalisée en tant que projecteur en nappe, en tant que projecteur à membrane ou en tant qu'un élément de rayonnement (300) avec une surface d'émission réalisée essentiellement de manière plane ou en tant qu'une 15 diode électroluminescente (DEL) réalisée avec une surface d'émission essentiellement conçue de manière plane, dans lequel la surface d'émission est réalisée pour un rayonnement (31) régulier sur la surface d'émission, dans lequel la surface d'émission de la 20 source de rayonnement (30) est choisie dans une plage de 2,0 mm2 à 10,0 mm2. 4. Dispositif (1') selon la revendication 2, dans lequel la source de rayonnement (30) est réalisée en tant que spot ou en tant qu'une diode 25 électroluminescente (DEL) à rayonnement ponctuel avec une surface d'émission essentiellement orientée selon un angle d'émission horizontal de 80° à 170° en direction de l'élément de réflexion optique (39) et pour un rayonnement régulier (31) en direction de 30 l'élément de réflexion optique, dans lequel la surface d'émission de la source de rayonnement (30) est choisie dans une plage de 0,05 mm2 à 1 mm2. 5. Dispositif (1') selon la revendication 2, dans lequel l'élément de réflexion optique (39) est 35 réalisé avec une structure de surface, laquelle est conçue de manière à être réalisée pour une répartition, de préférence régulière, de la lumière réfléchie (31') 3058222 - 61 - sur les deux agencements de détection (52, 62). 6. Dispositif (1, 1') selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les deux éléments de détection (50, 60) sont disposés à une première 5 distance I' (34, 34') par rapport à l'axe vertical (32) dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm, dans lequel les deux éléments de filtre passe-bande (51, 61) disposés au niveau des deux éléments de détection (50, 60) sont disposés à une deuxième distance 12 (35) par rapport à 10 l'axe vertical (32) s'étendant entre les deux agencements de détection (52, 62) dans une plage de 0,1 mm à 10,0 mm. 7. Dispositif (1, 1') selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les éléments de 15 filtre passe-bande (51, 61, 71, 81) sont réalisés pour un filtrage optique de lumière infrarouge dans une zone de passage d'une plage de longueurs d'ondes de 2,5 pm à 14 pm. 8. Dispositif (1, 1') selon l'une des 20 revendications précédentes, dans lequel des éléments de détection (50, 60) sont réalisés en tant que pyrodétecteurs, bolomètres, détecteurs à semiconducteurs, thermopiles ou thermoéléments. 9. Dispositif (1, 1') selon l'une des 25 revendications précédentes, dans lequel une zone spatiale (601) entre l'agencement de détection (52, 62) et l'élément de diaphragme B (23) et/ou une zone spatiale (602) entre l'élément de diaphragme B (23) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) et/ou 30 une zone spatiale (604, 604') entre la source de rayonnement (30) et ou l'élément de réflexion optique (39) et le premier élément de passage de lumière F1 (21) et/ou une zone spatiale (603) entre l'agencement de détection (52, 62) et le deuxième élément de passage 35 de lumière F2 (22) est remplie avec un matériau à transparence optique, lequel présente un indice de réfraction optique n 1. 10. Dispositif (1, 1') selon la revendication 3058222 - 62 - 1 ou 2 ainsi que la revendication 9, dans lequel les mesures de longueur IF1 (210) , IF2 (220) , IDE3 (240) mentionnées dans les relations sont définies en tant qu'extensions longitudinales physico-géométriques ou en 5 tant qu'extensions longitudinales physico-optiques en tenant compte de l'indice de réfraction optique des matériaux à transparence optique entre l'élément de diaphragme B (23) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22) et/ou l'agencement de détection (52, 10 62) et l'élément de diaphragme B (23) et/ou la source de rayonnement (30) ou l'élément de réflexion optique (39) et le premier élément de passage de lumière F1 (21) et/ou l'agencement de détection (52, 62) et le deuxième élément de passage de lumière F2 (22).