Brevet FR3133446A1 — publié le 20230915

Analyseur de gaz à laser Analyseur 1 de gaz à laser comprenant un élément 12 laser ; une unité (11) de production de lumière modulée ; un élément (20) de réception de la lumière ; une unité de filtrage ; un convertisseur (114) analogique à numérique ; une unité (135) d’analyse de forme d’onde ; un circuit (115) de soustraction ; et une unité (130) de mesure. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Analyseur de gaz à laser Arrière plan de l’invention Domaine de l’invention La présente invention se rapporte à un analyseur de gaz à laser, qui analyse la présence ou l’absence et la concentration de divers types de gaz à mesurer dans un espace. Description de la technique apparentée Un analyseur de gaz à laser utilise un élément laser pour émettre de la lumière laser d’une longueur d’onde d’absorption de la lumière, à laquelle la lumière laser est absorbée par un gaz à mesurer, qui est constitué de molécules gazeuses de gaz, faisant que le gaz à mesurer absorbe la lumière laser, et détecte la présence ou l’absence du gaz à mesurer sur la base de la quantité d’absorption de la lumière laser à la longueur d’onde d’absorption de la lumière. En outre, comme la quantité d’absorption de la lumière laser à la longueur d’onde d’absorption de la lumière est proportionnelle à la concentration du gaz à mesurer, l’analyseur de gaz à laser peut détecter aussi la concentration du gaz à mesurer. Il est nécessaire de sélectionner seulement un gaz précis à mesurer parmi le grand nombre de gaz qui sont présents dans un espace à mesurer et d’analyser seulement le gaz précis. C’est pourquoi, parmi les longueurs d’onde d’absorption de la lumière du gaz à mesurer et d’autres gaz dans l’espace à mesurer, une longueur d’onde d’absorption de la lumière est sélectionnée, à laquelle de la lumière est absorbée seulement par le gaz à mesurer, mais n’est pas absorbée par d’autres gaz. Pour mesurer un gaz à l’état de trace, on utilise en général une spectroscopie à modulation en longueur d’onde, qui est décrite dans la demande de brevet japonais, publiée sous le No. 2012-177612, par exemple. Dans la spectroscopie à modulation en longueur d’onde, une longueur d’onde est balayée par un courant de commande, une source de lumière laser variable en longueur d’onde émet de la lumière laser, qui est modulée à une fréquence précise, cette lumière laser est détectée par un photodétecteur et une unité de détection synchrone détecte de manière synchrone un signal de détection ayant une fréquence qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée. Sur la base d’une correspondance, telle qu’une relation de proportionnalité, entre la concentration du gaz à mesurer et l’information d’amplitude de la forme d’onde de la détection synchrone, il est possible d’effectuer une opération arithmétique pour la concentration du gaz. Le signal de détection ayant une fréquence qui est un multiple en nombre entier de la fréquence modulée, correspond à la concentration du gaz à mesurer. Le signal de détection est idéalement un signal obtenu seulement de l’absorption par le gaz. Mais en raison de la non linéarité d’une diode laser ou d’une distorsion d’un circuit de traitement du signal, un signal de détection réel comprend un signal qui n’est pas nécessaire, ayant une fréquence qui est la même que la fréquence du signal d’absorption par le gaz, le signal qui n’est pas nécessaire n’ayant pas de relation avec le signal d’absorption par le gaz. C’est pourquoi, parmi les signaux de détection, le signal d’absorption par le gaz est relativement atténué, ce qui pose un problème de manque de résolution du signal d’absorption par le gaz et un problème de la réduction de la précision de la mesure provoqué par le manque de résolution dans le signal d’absorption par le gaz. En outre, ces dernières années, on demande de plus en plus qu’une analyse d’un gaz à l’état de trace donne une mesure en unité de ppm, ce qui entraîne de plus en plus un manque de résolution dans un signal d’absorption par du gaz. Un but de la présente invention qui a été faite pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, est de procurer un analyseur de gaz à laser, dans lequel la résolution dans un signal de détection et la précision de mesure sont augmentées en réduisant une influence d’un constituant qui n’est pas nécessaire. Suivant l’une de ses facettes, la présente invention vise un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse d’un gaz à mesurer, qui est présent dans un espace à mesurer, l’analyseur de gaz à laser est caractérisé en ce qu’il comprend : un élément laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueur d’onde, qui comprend une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; une unité de production de lumière modulée, configurée pour fournir un courant de commande à l’élément laser, le courant de commande étant produit, de manière à ce qu’une longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée répétitivement dans la bande de longueur d’onde, qui comprend la longueur d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; un élément de réception de la lumière configuré pour recevoir la lumière laser, qui passe dans l’objet à mesurer ; une unité de filtrage configurée pour extraire, d’un signal de détection sorti de l’élément de réception de la lumière, une fréquence qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée de la lumière laser, qui est modulée en longueur d’onde ; un convertisseur analogique à numérique configuré pour transformer de l’analogique en numérique un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; une unité d’analyse de forme d’onde configurée pour calculer, en utilisant une partie d’un signal de détection, qui est sortie du convertisseur d’analogique en numérique et qui est encore à soumettre à un traitement de soustraction, une information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer ; un circuit de soustraction, configuré pour effectuer le procédé de soustraction de l’information d’amplitude, pour la région qui n’est pas nécessaire, d’un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; et une unité de mesure configurée pour effectuer une analyse de gaz sur la base d’un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone, à la fréquence qui est le multiple au nombre entier de la fréquence modulée, d’un signal de détection qui est sorti du convertisseur d’analogique à numérique, par l’intermédiaire du circuit de soustraction et qui a été soumis au traitement de soustraction. Suivant une facette de la présente invention, un convertisseur de numérique en analogique est prévu entre l’unité d’analyse de forme d’onde et le circuit de soustraction, le convertisseur de numérique en analogique étant configuré pour transformer du numérique en analogique l’information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, et le circuit de soustraction effectue un traitement de soustraction de l’information d’amplitude, qui est transformée du numérique en analogique. Suivant une facette, la présente invention vise un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse d’un gaz à mesurer, qui est présent dans un espace à mesurer, l’analyseur de gaz à laser étant caractérisé en ce qu’il comprend : un élément laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueur d’onde, qui comprend une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; une unité de production de lumière modulée, configurée pour fournir un courant de commande à l’élément laser, le courant de commande étant produit, de manière à ce qu’une longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée répétitivement dans la bande de longueur d’onde, qui comprend la longueur d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; un élément de réception de la lumière configuré pour recevoir la lumière laser, qui passe dans l’objet à mesurer ; une unité de filtrage configurée pour extraire, d’un signal de détection sorti de l’élément de réception de la lumière, une fréquence qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée de lumière laser, qui est modulée en longueur d’onde ; un convertisseur analogique à numérique configuré pour transformer de l’analogique en numérique un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; une unité d’analyse de forme d’onde configurée pour calculer, en utilisant une partie d’un signal de détection, qui est sortie du convertisseur d’analogique à numérique et qui est encore à soumettre à un traitement de soustraction, une information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer ; un circuit de soustraction configuré pour effectuer le traitement de soustraction de l’information d’amplitude, calculée par l’unité d’analyse de forme d’onde, du courant de commande produit par l’unité de production de lumière modulée ; et une unité (130) de mesure configurée pour effectuer une analyse de gaz sur la base d’un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone, à la fréquence qui est le multiple en nombre entier de la fréquence modulée, d’un signal de détection, qui est sorti du convertisseur numérique en analogique et qui a été soumis au traitement de soustraction. Suivant une facette de la présente invention, un convertisseur numérique en analogique est prévu entre le circuit de soustraction et l’élément laser, le convertisseur de numérique en analogique étant configuré pour convertir de numérique en analogique le courant de commande, qui a été soumis au traitement de soustraction par le circuit de soustraction ; et le courant de commande, qui est transformé de numérique en analogique, est envoyé à l’élément laser. Suivant la présente invention, on peut avoir un analyseur de gaz à laser qui peut analyser un gaz à mesurer avec une grande précision. Description succincte des dessins La est un schéma de la configuration d’ensemble d’un analyseur de gaz à laser suivant la présente invention ; La est un schéma du bloc de traitement du signal de l’analyseur de gaz à laser suivant un premier mode de réalisation ; La figure 3(A) est une vue conceptuelle de la forme d’onde d’un courant de commande et la figure 3(B) est une vue conceptuelle de la forme d’onde du signal de détection synchrone ; La est une vue à plus grande échelle du signal de détection synchrone ; La figure 5 est un schéma de la forme d’onde d’un signal de détection, avant que le signal de détection soit transformé d’analogique en numérique dans un analyseur de gaz à laser classique, la figure 5(A) représentant un signal de détection dans le cas où il n’y a pas d’absorption par le gaz, la figure 5(B) étant une vue conceptuelle représentant une partie de la figure 5(A) à plus grande échelle, et la figure 5(C) représentant un signal de détection (pas de traitement de soustraction) dans le cas où il y a une absorption par le gaz ; La représente un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone du signal de détection représenté à la figure 5(C) ; La figure 7 représente un signal de détection, avant que le signal de détection ne soit transformé d’analogique en numérique dans l’analyseur de gaz à laser suivant le présent mode de réalisation, la figure 7(A) représentant un signal de détection dans le cas où il n’y a pas d’absorption par le gaz, le signal de détection ayant été soumis au traitement de soustraction et la figure 7(B) représentant un signal de détection dans le cas où il y a une absorption par le gaz, le signal de détection ayant été soumis au traitement de soustraction ; La représente un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone du signal de détection qui a été soumis au traitement de soustraction représenté à la figure 7 (B) ; La est un organigramme représentant le cours du traitement du signal effectué par l’analyseur de gaz à laser suivant le premier mode de réalisation ; La est un diagramme du bloc de traitement du signal d’un analyseur de gaz à laser suivant un deuxième mode de réalisation ; et La est un diagramme représentant le cours du traitement du signal effectué par l’analyseur de gaz à laser suivant le deuxième mode de réalisation. Description détaillée des modes de réalisation préférés On décrira dans ce qui suit, en détail en se reportant aux dessins annexés, un analyseur de gaz à laser suivant un mode de réalisation de la présente invention. La présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation suivants et peut être effectuée par des modifications appropriées sans sortir de la portée de la présente invention. Schéma d’une configuration d’ensemble d’un analyseur de gaz à laser. La est un schéma de la configuration d’ensemble d’un analyseur de gaz à laser suivant un mode de réalisation de la présente invention. Comme représenté à la , un analyseur 1 de gaz à laser comprend une unité 10 d’émission de la lumière et une unité 20 de réception de la lumière et une ligne 40 de communication. L’analyseur 1 de gaz à laser analyse un gaz à mesurer qui est présent dans un espace à mesurer. Dans l’analyseur 1 de gaz à laser, le gaz à mesurer, qui passe dans un espace à l’intérieur de parois 50a, 50b (un espace à mesurer), est exposé à une lumière 30 laser émise par l’unité 10 d’émission de la lumière, les parois 50a, 50b formant un passage pour du gaz. La lumière 30 laser, qui passe dans le gaz à mesurer, est incidente sur l’unité 20 de réception de la lumière, de sorte qu’il est possible d’obtenir la concentration d’un gaz précis sur la base de la quantité de lumière détectée. En outre, lorsque la concentration du gaz est nulle ou égale ou inférieure à une valeur déterminée à l’avance, il est possible de détecter que le gaz n’est pas présent. Il est donc également possible de détecter la présence ou l’absence du gaz. L’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière sont fixées de manière amovible aux parois 50a, 50b formant le conduit pour du gaz. Les parois 50a, 50b sont les parois de conduits de fumée ou analogues, dans lesquels un gaz précis est présent et chacune des parois 50a, 50b a un trou. Des brides 51a, 51b sont fixées à ces trous par soudage ou analogue. Des brides 52a, 52b de réglage de l’axe optique, prévues sur l’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière sont fixées de manière amovible mécaniquement à ces brides 51a, 51b. L’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière sont disposées en des positions qui se font face avec interposition entre elles des parois 50a, 50b. Toutefois, les positions de l’unité 10 d’émission de la lumière et de l’unité 20 de réception de la lumière peuvent être réglées par les brides 52a, 52b de réglage de l’axe optique. La bride 52a de réglage de l’axe optique peut régler l’angle d’émission de la lumière 30 laser. La bride 52b de réglage de l’axe optique peut régler l’angle d’incidence de la lumière 30 laser. En raison des brides 52a, 52b de réglage de l’axe optique, une quantité maximum de la lumière 30 laser émise par l’unité 10 d’émission de la lumière est reçue par l’unité 20 de réception de la lumière. Unité 10 d’émission de la lumière. On décrira l’unité 10 d’émission de la lumière. Comme représentée à la , l’unité 10 d’émission de la lumière est configurée pour comprendre une unité 11 de production de lumière modulée, un élément 12 laser, une lentille 13 de collimation, une plaque 14 de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière, un boîtier 15 de l’unité d’émission de la lumière et la bride 52a de réglage de l’axe optique. Comme représentée à la , l’unité 11 de production de lumière modulée, l’élément 12 laser et la lentille 13 de collimation sont disposés dans le boîtier 15 de l’unité d’émission de la lumière. Le boîtier 15 de l’unité d’émission de la lumière isole les composants respectifs incorporés dans un boîtier 15 de l’unité d’émission de la lumière de l’air extérieur, en protégeant ainsi les composants respectifs du vent et de la pluie, de la poussière et de la saleté, de la pollution ou analogue. L’unité 11 de production de lumière modulée produit un courant de commande, qui est produit de manière à ce que la longueur d’onde du courant de commande soit balayée de manière répétitive et modulée dans une bande de longueur d’onde qui comprend la longueur d’onde d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer. L’unité 11 de production de lumière modulée fournit à l’élément 12 laser le courant de commande pour émettre de la lumière laser modulée. Par une configuration de ce genre, pour analyser la concentration de gaz, il est possible d’effectuer une exposition à de la lumière modulée en longueur d’onde correspondant à une caractéristique d’absorption de la lumière du gaz à mesurer. L’élément 12 laser émet de la lumière à une longueur d’onde centrale λ1 désignée ici par un spectre d’une raie d’absorption précise et à des longueurs d’onde autour de la longueur d’onde centrale, le gaz à mesurer absorbant la lumière. L’élément 12 laser commande, de manière variable, une longueur d’onde d’émission, en commandant un courant de commande et une température. L’élément 12 laser est réglé en température, de manière à ce qu’une longueur d’onde centrale d’émission prenne la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer. En outre, la lumière 30 laser émise par l’élément 12 laser est commandée de manière à ce que des longueurs d’onde autour de la longueur d’onde centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer soient balayées en termes de temps par le courant de commande fourni par l’unité 11 de production de lumière modulée. En outre, la lumière 30 laser est modulée en superposant une onde sinus appropriée, de manière à permettre une mesure avec une grande sensibilité par spectroscopie de modulation en longueur d’onde (WMS). La spectroscopie de modulation en longueur d’onde est désignée aussi par détection 2f. L’élément 12 laser à utiliser n’est pas limité d’une manière particulière. Toutefois, l’élément 12 laser peut être une diode laser DFB (diode laser à réaction reportée), une VCSEL (laser à émission en surface à cavité verticale) ou une diode laser DBR (diode laser à réfracteur Bragg réparti), par exemple. La lentille 13 de collimation est un matériau ayant un grand facteur de transmission à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer et à des longueurs d’onde autour de la longueur d’onde λ1 centrale. La lumière 30 laser est transformée en de la lumière sensiblement parallèle par la lentille 13 de collimation et peut être transmise à l’unité de réception de la lumière, tandis qu’une perte provoquée par diffusion est supprimée. Le point d’émission de la lumière de l’élément 12 laser est disposé en une position à proximité du point focal de la lentille 13 de collimation. La lumière émise par l’élément 12 laser est incidente sur la lentille 13 de collimation tout en diffusant, en étant ainsi transformée en la lumière 30 laser, qui est une lumière sensiblement parallèle. Dans le présent mode de réalisation, on fait la description en présumant que la lentille 13 de collimation est utilisée en tant qu’unité de transformation en lumière parallèle. Mais il ne faut pas considérer que l’unité de transformation en lumière parallèle est limitée à une lentille de collimation. Il est, par exemple, possible également d’utiliser un miroir parabolique comme unité de transformation en lumière parallèle, au lieu de la lentille 13 de collimation. La lumière 30 laser, qui est de la lumière sensiblement parallèle, se transmet à travers la plaque 14 de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière et se propage dans un espace à l’intérieur des parois 50a, 50b, c’est-à-dire un espace dans lequel des gaz, y compris le gaz à mesurer, sont présents. Un trou est formé à une partie du boîtier 15 de l’unité de l’émission de la lumière et la plaque 14 de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière est prévue pour fermer ce trou. La plaque 14 de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière est disposée dans le chemin optique de la lumière 30 et empêche les gaz, y compris le gaz précis à mesurer, d’entrer dans l’unité 10 d’émission de la lumière, tout en permettant à la lumière 30 laser de se transmettre à travers la plaque 14 de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière. Par une configuration de ce genre, les composants respectifs disposés dans le boîtier 15 de l’unité d’émission de la lumière sont empêchés d’entrer en contact directement avec le gaz et ainsi, il est possible de protéger les composants respectifs dans le boîtier 15 de l’unité d’émission de la lumière. Unité de réception de la lumière. On décrira l’unité 20 de réception de la lumière. L’unité 20 de réception de la lumière est configurée pour comprendre une unité 21 de traitement d’un signal de réception de la lumière, un élément 22 de réception de la lumière, une lentille 23 formant condenseur, une plaque 24 de fenêtre de l’unité de réception de la lumière et un boîtier 25 de l’unité de réception de la lumière. Le boîtier 25 de l’unité de réception de la lumière contient l’élément 22 de réception de la lumière, des composants optiques et un circuit électrique et électronique. Le boîtier 25 de l’unité de réception de la lumière isole ces composants de l’air extérieur, en protégeant ainsi ces composants du vent et de la pluie, de la poussière et de la saleté, de la pollution ou analogue. L’unité 20 de réception de la lumière reçoit la lumière 30 laser, qui passe à travers la plaque 24 de fenêtre de l’unité de réception de la lumière, et analyse de la lumière qui est absorbée par le gaz à mesurer en raison d’une caractéristique d’absorption de la lumière du gaz à mesurer. Un trou est formé à une partie du boîtier 25 de l’unité de réception de la lumière et la plaque 24 de fenêtre de l’unité de réception de la lumière est prévue pour fermer ce trou. La plaque 24 de fenêtre de l’unité de réception de la lumière est disposée dans le chemin optique de la lumière 30 laser, et empêche les gaz, y compris le gaz précis qui est à mesurer, de pénétrer dans l’unité 20 de réception de la lumière, tout en permettant à la lumière 30 laser de passer à travers la plaque 24 de fenêtre de l’unité de réception de la lumière. Par une configuration de ce genre, les composants respectifs disposés dans l’unité 20 de réception de la lumière sont empêchés de venir en contact directement avec le gaz, et ainsi, il est possible de protéger les composants respectifs dans l’unité 20 de réception de la lumière. La lumière 30 est condensée par la lentille 23 formant condenseur et est incidente sur l’élément 22 de réception de la lumière. Dans le présent mode de réalisation, on utilise la lentille 23 formant condensateur. Mais il est possible aussi d’adopter un miroir parabolique, une lentille doublet, une lentille de diffraction ou analogue, au lieu de la lentille 23 formant condenseur. L’élément 22 de réception de la lumière reçoit la lumière 30 laser, qui passe dans le gaz à mesurer. Comme élément 22 de réception de la lumière, il est possible de sélectionner un élément de réception de la lumière ayant une sensibilité à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer et à des longueurs d’onde autour de la longueur d’onde λ1 centrale. Un signal de réception de la lumière sorti de l’élément 22 de réception de la lumière est transmis à l’unité 21 de traitement d’un signal de réception de la lumière sous la forme d’un signal électrique. La lentille 23 formant condensateur est en un matériau ayant un grand facteur de transmission à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer et aux longueurs d’onde autour de la longueur d’onde λ1 centrale. La lumière 30 laser se trouve ainsi condensée sur l’élément 22 de réception de la lumière par la lentille 23 formant condensateur, et il est ainsi possible d’obtenir une grande intensité du signal. L’unité 21 de traitement du signal de réception de la lumière effectue un traitement sur le signal électrique reçu par l’élément 22 de réception de la lumière pour calculer la concentration du gaz. La composante harmonique de la fréquence modulée de la lumière 30 laser modulée en longueur d’onde est détectée par détection synchrone, et l’information d’amplitude de la forme d’onde détectée est calculée, et il est ainsi possible de détecter le gaz avec une grande sensibilité. Comme représenté à la , la ligne 40 de communication est connectée à l’unité 10 d’émission de la lumière et à l’unité 20 de réception de la lumière. La communication est faite entre l’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière par des signaux électriques. Une unité de communication pour une communication sans fil, ou une communication optique peut être adoptée au lieu de la ligne de communication. Description d’un bloc formant un analyseur de gaz à laser suivant un premier mode de réalisation On décrira ci-après l’analyseur de gaz à laser suivant le premier mode de réalisation en se reportant à la . La est un schéma du bloc de traitement du signal de l’analyseur 1 de gaz à laser suivant le premier mode de réalisation. On décrira, d’une manière particulièrement en détail, en se reportant au diagramme du bloc représenté à la , de l’unité 10 d’émission de la lumière et de l’unité 20 de réception de la lumière de l’analyseur 1 de gaz à laser représenté à la , l’unité 11 de production de lumière modulée et l’unité 21 de traitement du signal de réception de la lumière. Bien que des composants que l’analyseur 1 de gaz à laser compris habituellement ne soient pas représentés à la , on présume que des composants de ce genre s’y trouvent. Comme représenté à la , l’unité 10 d’émission de la lumière est configurée pour comprendre l’unité 11 de production de lumière modulée, l’élément 12 laser et un circuit 112 de réglage de la température de l’élément laser. L’unité 11 de production de lumière modulée est configurée pour comprendre une unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé et un convertisseur 114 numérique en analogique. L’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé commande un courant de commande de l’élément laser, de manière à ce que la longueur d’onde de la lumière 30 laser émise par l’élément 12 laser soit balayée à proximité d’une raie d’absorption à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer et soit modulée par un signal déterminé à l’avance. En outre, on choisit un procédé de commande de l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé, sur la base d’une instruction d’une unité 160 de commande de l’unité 20 de réception de la lumière. C’est ainsi, par exemple, que l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé est commandée de manière à ce qu’un courant de commande passe et soit interrompu de manière répétée, en faisant ainsi que la lumière 30 laser passe et soit interrompue de manière répétée. Pendant une commande de ce genre, la longueur d’onde est balayée de manière répétée à une cadence déterminée à l’avance, à laquelle la lumière 30 laser passe. A ce point de fonctionnement, il est préférable que la fréquence modulée, qui est modulée par une onde sinus, soit fixée à une valeur plus grande que la fréquence de balayage en longueur d’onde. Le convertisseur 114 numérique en analogique transforme un signal numérique en un signal analogique. Le convertisseur 114 analogique à numérique transforme donc un courant de commande transmis par l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé et transmet le courant de commande à l’élément 12 laser. Le circuit 112 de réglage de la température de l’élément laser commande un signal de sortie de l’élément 12 laser et une longueur d’onde à des valeurs fixes en stabilisant ainsi le signal de sortie de l’élément 12 laser et la longueur d’onde. Le signal de sortie de l’élément 12 laser et la longueur d’onde fluctuent en fonction de la température. C’est pourquoi, pour empêcher qu’un signal de sortie et une longueur d’onde ne fluctuent pas en raison d’un changement de la température ambiante, l’élément 12 laser est réglé à une température fixe par le circuit 112 de réglage de la température de l’élément laser. Le circuit 112 de réglage de la température de l’élément laser est commandée sur la base d’une instruction provenant de l’unité 160 de commande de l’unité de la réception de la lumière. L’élément 12 laser émet la lumière 30 laser, alors que la longueur d’onde est balayée et modulée par un courant de commande de balayage, de manière à ce que la longueur d’onde traverse toute la raie d’absorption à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer. La lumière 30 laser est modulée en superposant une onde sinus au courant de commande. La lumière 30 représentée à la est absorbée partiellement par le gaz à mesurer. La lumière 30 laser, qui est incidente sur l’élément 22 de réception de la lumière, est de la lumière qui reste et qui n’est pas absorbée par le gaz à mesurer. Cela signifie que la lumière 30 laser, qui est incidente sur l’élément 22 de réception de la lumière, est de la lumière transmise. L’élément 22 de réception de la lumière est un élément ayant une sensibilité à la longueur d’onde de la lumière 30 laser. Comme élément 22 de réception de la lumière, il est possible de sélectionner d’une manière appropriée une photodiode, par exemple, suivant la longueur d’onde et l’intensité du signal de la lumière 30 laser. Il peut y avoir un cas dans lequel l’élément 22 de réception de la lumière reçoit également de la lumière émise d’un espace où le gaz est présent, par exemple. En outre, dans le cas dans lequel l’élément 22 de réception de la lumière est une photodiode, un courant d’obscurité est produit. Pour permettre qu’une fluctuation du signal de réception de la lumière, provoquée par la réception de la lumière ou un courant d’obscurité, soit suffisamment plus longue qu’une période suivant laquelle le balayage de la lumière 30 laser est répété, on choisit une période courte suivant laquelle le balayage est répété. Comme représenté à la , l’unité 21 de traitement du signal de réception de la lumière comprend un circuit 122 de conversion IV, un filtre 123 passe haut, un premier circuit 124 amplificateur, un filtre 125 passe bande, un circuit 126 de soustraction, un deuxième circuit 127 amplificateur, un convertisseur 128 analogique à numérique, une unité 130 de mesure, une unité 135 d’analyse de forme d’onde, un convertisseur 150 de numérique en analogique et l’unité 160 de commande. L’unité 130 de mesure comprend une unité 131 de détection synchrone, une unité 133 arithmétique de pic - fond et une unité 134 de correction arithmétique de la concentration de gaz, l’unité 133 arithmétique de pic - fond calculant, à partir du signal de détection synchrone, un signal qui correspond à la concentration du gaz. Le circuit 122 de conversion IV est un circuit qui convertit un signal de courant sorti de l’élément 22 de réception de la lumière en un signal de tension. Lorsque l’élément 22 de réception de la lumière est une photodiode, il est possible, par exemple, de sélectionner un amplificateur de trans-impédance, qui amplifie un signal de courant sorti de la photodiode, tout en convertissant le signal de courant en un signal de tension. Dans ce cas, à la condition que la lumière 30 laser soit peu atténuée, c’est-à-dire à la condition qu’il n’y ait pas de poussière ou analogue dans le chemin optique, un signal peut être amplifié d’une manière appropriée par un circuit amplificateur non représenté au dessin, dans la mesure où le signal n’est pas saturé. Le filtre 123 passe haut retire une composante en courant continu, comprise dans un signal de détection transmis par le circuit 122 de conversion IV. Le signal de détection transmis par le circuit 122 de conversion IV comprend en général une composante en courant continu. La composante en courant continu est provoquée par de la lumière émise de l’espace dans lequel le gaz est présent, par exemple. En outre, lorsque l’élément 22 recevant de la lumière est la photodiode, la composante en courant continu est, par exemple, provoquée aussi par un courant d’obscurité produit dans la photodiode. Même si ces composantes de courant continu fluctuent, les constantes de temps de ces composantes de courant continu sont suffisamment plus longues que la période suivant laquelle le balayage de la lumière 30 laser est répétée. Cela signifie que ces composantes de courant continu ont une fréquence basse, et ainsi les composantes de courant continu sont éliminées par le filtre 123 passe haut, de manière à obtenir une forme d’onde qui traverse la tension de référence de 0 V. Pour une fréquence de répétition (l’inverse de la période de répétition) à laquelle la lumière 30 laser passe et est interrompue et pour la fréquence du signal de balayage et de modulation de la longueur d’onde de la lumière 30 laser, on sélectionne la fréquence de coupure du filtre 123 passe haut, pour permettre aux fréquences de tomber dans la bande passante du filtre 123 passe haut. Il s’ensuit que le signal pour faire passer et interrompre la lumière 30 laser et le signal pour le balayage et la modulation de la longueur d’onde de la lumière 30 laser passent à travers le filtre 123 passe haut sans être sensiblement changés. La signification de prévoir le filtre 123 passe haut, immédiatement en aval du circuit 122 de conversion IV, est la suivante. Dans le cas où un signal est amplifié en un signal de courant continu par le premier circuit 124 amplificateur, ce qui sera décrit plus bas, lorsque les conditions de mesure ne sont pas préférables, par exemple, lorsque de la lumière émise par l’espace dans lequel le gaz est présent a une grande intensité, il passe un grand courant d’obscurité et le facteur de transmission de la lumière 30 laser est petit, alors un signal d’absorption par le gaz, qui est efficace pour une mesure, est relativement atténué de sorte que la sensibilité de la détection est réduite. Pour empêcher une situation de ce genre, le filtre 123 passe haut est prévu immédiatement en aval du circuit 122 de conversion IV, pour retirer la composante de courant continu à l’avance. L’onde d’un signal sorti du filtre 123 passe haut comprend principalement un signal pour faire passer et interrompre la lumière 30 laser et un signal de balayage et de modulation de la longueur d’onde de la lumière 30 laser. La lumière 30 laser est dispersée et atténuée en raison d’une fluctuation dans la quantité de poussière coexistant dans l’espace dans lequel du gaz est présent, par exemple. En conséquence, parmi ces signaux, l’onde du signal pour le balayage et la modulation de la longueur d’onde, au moment où la lumière 30 laser passe, fluctue. La fluctuation d’un signal provoquée par une dispersion et une atténuation de l’onde du signal de balayage et de modulation de la longueur d’onde, ne dépend pas de la longueur d’onde dans une plage dans laquelle la longueur d’onde de la lumière 30 laser est balayée et modulée, et le signal passe à travers le filtre 123 passe haut. Le premier circuit 124 amplificateur amplifie le signal de détection qui passe à travers le filtre 123 passe haut, avec un facteur d’amplification approprié, qui fait que le signal de détection n’est pas saturé. Le filtre 125 passe bande forme une unité de filtrage qui extrait, du signal de détection sorti de l’élément 22 de réception de la lumière, une fréquence qui est un multiple en nombre entier de la fréquence modulée de la lumière 30 laser modulée en longueur d’onde. Le filtre 125 passe bande extrait un signal ayant une fréquence qui est deux fois, par exemple, plus grande que la fréquence modulée (désignée ci-après « signal 2f »). Dans le procédé de modulation en longueur d’onde, la concentration du gaz est détectée en utilisant un signal, qui est un multiple en nombre entier d’un signal de modulation, comme signal d’absorption par le gaz. Comme décrit ci-dessus, on utilise le signal 2f, par exemple. Mais ce signal est extrêmement plus petit que le signal de balayage et de modulation de la longueur d’onde de la lumière 30 laser. On peut donc extraire le signal 2f par le filtre 125 passe bande, et on peut l’amplifier par un facteur d’amplification approprié par le circuit amplificateur, sans faire que le signal soit saturé. En conséquence, après avoir converti le signal 2f en un signal numérique, on peut utiliser le signal 2f pour détecter la concentration du gaz avec une grande précision. Le deuxième circuit 127 amplificateur amplifie le signal de la détection sorti du filtre 125 passe bande avec un facteur d’amplification approprié sans faire que le signal soit saturé. Comme on le décrira plus bas, dans le présent mode de réalisation, une composante non nécessaire est retirée par le circuit 126 de soustraction du signal de détection sorti du filtre 125 passe bande. Avant de retirer la composante qui n’est pas nécessaire, la composante qui n’est pas nécessaire a une grande intensité du signal et c’est pourquoi un traitement de fixation du facteur d’amplification à une valeur petite est effectué pour empêcher un dépassement. Après avoir retiré la composante qui n’est pas nécessaire, on effectue un traitement de réglage d’un grand facteur d’amplification pour transmettre le signal d’absorption par le gaz au convertisseur 128 d’analogique à numérique, après avoir augmenté autant que possible l’intensité du signal. Un traitement d’amplification est commandé par l’unité 160 de commande. Le convertisseur 128 d’analogique à numérique convertit le signal de détection sorti du filtre 125 passe bande. Le convertisseur 128 d’analogique à numérique convertit un signal analogique transmis à partir du deuxième circuit 127 amplificateur en un signal numérique. Comme représenté à la , il y a une ramification à partir du convertisseur 128 d’analogique à numérique en deux, c’est-à-dire dans l’unité 131 de détection synchrone et dans l’unité 135 d’analyse de la forme d’onde, de manière à transmettre le signal numérique à l’unité 131 de détection synchrone ou à l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde. Le convertisseur 128 d’analogique à numérique sélectionne, d’une manière appropriée, un élément avec un taux d’échantillonnage, qui permet de détecter suffisamment une composante de modulation. Dans le cas où la composante de modulation du laser est de 50 kHz, par exemple, on détecte une composante de fréquence de 100 kHz, qui est deux fois plus grande que 50 kHz, dans le procédé de détection 2f. Pour permettre de détecter suffisamment ces composantes de fréquence, on choisit donc, par exemple, un élément de conversion analogique à numérique ayant un taux d’échantillonnage de 1 MHz ou plus. L’unité 135 d’analyse de la forme d’onde calcule une information d’amplitude (composante non nécessaire) pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer, en utilisant une partie de signal de détection sorti du convertisseur 128 d’analogique à numérique. L’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde transmet au convertisseur 150 d’analogique à numérique, un signal ayant une phase et une fréquence synchronisées avec la phase et la fréquence du signal 2f, qui correspond à l’information d’amplitude calculée. Le convertisseur 150 de numérique en analogique est prévu entre l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde et le circuit 126 de soustraction et le convertisseur numérique en analogique convertit le signal sorti de l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde. Par une configuration de ce genre, le convertisseur 150 de numérique en analogique convertit de numérique en analogique l’information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, calculée par l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, et transmet l’information d’amplitude au circuit 126 de soustraction. Le circuit 126 de soustraction effectue un traitement de soustraction de l’information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, calculée par l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, du signal de détection sorti du filtre 125 passe bande. Comme décrit ci-dessus, sur la base du résultat du calcul de l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, un signal qui correspond à l’information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesure, est retiré, et il est donc possible de réduire l’intensité du signal de la composante qui n’est pas nécessaire à un niveau inférieur ou égal à un signal d’absorption par le gaz. L’unité 131 de détection synchrone effectue une détection de phase (détection synchrone) à une fréquence deux fois aussi haute que la fréquence modulée fixée par l’unité 131 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé, la fréquence de modulation étant incluse par le signal sorti du deuxième circuit 127 amplificateur. L’unité 133 arithmétique de pic – fond effectue une opération arithmétique pour un pic et un fond du signal de détection synchrone, le pic et le fond étant nécessaires pour calculer un signal qui correspond à la concentration du gaz. L’unité 134 de correction arithmétique de la concentration de gaz effectue un traitement de détection, un traitement arithmétique et un traitement de correction de la concentration du gaz sur la base du signal traité par l’unité 131 de détection synchrone et de l’unité 133 arithmétique de pic – fond. Le traitement effectué par l’unité 134 de correction arithmétique de la concentration du gaz est commandé par l’unité 160 de commande. Sur la base d’une information sur le gaz à mesurer, l’unité 160 de commande commande l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé, le circuit 112 de réglage de la température d’élément laser, le deuxième circuit 127 amplificateur, l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, l’unité 131 de détection synchrone et l’unité 134 de correction arithmétique de la concentration du gaz. Traitement arithmétique pour une analyse de gaz La figure 3(A) est une vue conceptuelle de la forme d’onde d’un courant a1 de commande et la figure 3(B) est une vue conceptuelle de la forme d’onde d’un signal b1 de détection synchrone. Le courant a1 de commande, représenté à la figure 3(A), est produit par l’unité 11 de production de lumière modulée, de manière à ce que la longueur d’onde du courant a1 de commande soit balayée et modulée de manière répétitive dans une bande de longueur qui comprend la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer. La figure 3(B) correspond à une forme d’onde après que la détection est effectuée par l’unité 131 de détection synchrone représentée à la . La est une vue à plus grande échelle du signal b1 de détection synchrone de la figure 3(B). Il est souhaitable que le signal b1 de détection synchrone ait une forme d’onde ayant des valeurs extrêmes sur la base de la raie d’absorption de la composante du gaz à mesurer comme représenté à la figure 3(B) et à la . Une différence D d’intensité de signal du signal b1 de détection synchrone, représenté à la , entre le fond et le pic, a une corrélation avec la concentration du gaz. En conséquence, en effectuant un étalonnage avec un gaz normalisé fixé à chaque concentration à l’avance, il est possible de mesurer la concentration du gaz en détectant la différence D. Problèmes dans la technique classique Dans une analyse de gaz du gaz à mesurer, un signal (signal 2f) de détection ayant une fréquence, qui est un multiple en nombre entier de la fréquence modulée, correspond à la concentration du gaz à mesurer. Le signal (signal 2f) de détection est idéalement un signal obtenu par seulement une absorption par le gaz à mesurer. Mais, dans l’analyse réelle, en raison de la non linéarité d’une diode laser et d’une distorsion d’un circuit de traitement du signal, un signal (signal 2f) de détection comprend un signal 2f qui n’est pas nécessaire (composante qui n’est pas nécessaire) ayant une fréquence qui est la même que la fréquence du signal d’absorption par le gaz, le signal 2f qui n’est pas nécessaire ayant une relation avec le signal d’absorption par le gaz. Lorsque cette composante qui n’est pas nécessaire est plus grande que le signal d’absorption par le gaz, un facteur d’amplification pour le circuit amplificateur est déterminé à un niveau auquel la composante qui n’est pas nécessaire n’est pas saturée, et ainsi le signal d’absorption par le gaz est relativement atténué. La figure 5 est un diagramme de la forme d’onde d’un signal de détection, avant que le signal d’absorption soit transformé d’analogique en numérique dans un analyseur de gaz à laser classique. La figure 5(A) représente un signal de détection dans le cas dans lequel il n’y a pas d’absorption par le gaz, et la figure 5(B) est une vue conceptuelle représentant une partie de la figure 5(A) d’une manière agrandie. A la différence de la configuration du présent mode de réalisation présenté à la , l’analyseur de gaz à laser classique ne comprend ni le circuit 126 de soustraction, ni l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, de sorte qu’un signal de détection sorti du filtre 125 passe bande, représenté à la , est transmis directement à l’unité 131 de détection synchrone, par l’intermédiaire du convertisseur 128 d’analogique à numérique. Dans le cas où la lumière 30 laser n’est pas absorbée par le gaz, un signal de détection (signal 2f) du filtre 125 passe bande n’est pas produit, et ainsi, l’intensité du signal est idéalement de zéro. Mais, dans un fonctionnement réel, un signal 2f non nécessaire, n’ayant pas de relation avec le signal d’absorption par le gaz, est présent, comme représenté à la figure 5(A) et à la figure 5(B). La figure 5(C) est un diagramme de la forme d’onde d’un signal de détection classique, dans le cas où la lumière 30 laser est absorbée par le gaz. Une région représentée par (I) à la figure 5(C) montre un signal dans une région où la lumière 30 laser est absorbée par le gaz à mesurer. En revanche, des régions représentées par (II) à la figure 5(C) sont des signaux dans des régions qui ne sont pas nécessaires, dans lesquelles il n’y a pas d’absorption par le gaz. Lorsqu’un signal d’une absorption par le gaz est plus petit que le signal dans la région qui n’est pas nécessaire, un signal de détection a une forme représentée dans le diagramme de la figure 5(C) et un facteur d’amplification pour le deuxième circuit 127 amplificateur, avant que le signal soit entré dans le convertisseur 128 d’analogique à numérique, est fixé à un niveau, auquel les signaux dans les régions qui ne sont pas nécessaires ne sont pas saturés. C’est pourquoi le signal d’absorption par le gaz ne peut pas être amplifié suffisamment. La représente un signal de détection synchrone classique, après que le signal est détecté d’une manière synchrone. Comme représenté à la , dans le signal de détection synchrone, une différence D de l’intensité du signal est relativement petite dans une région dans laquelle il y a une absorption par le gaz, la région étant représentée par (III). C’est pourquoi il y a un problème qu’une résolution suffisante, dans le signal d’absorption par le gaz, ne peut pas être obtenue, ce qui réduit la précision de la mesure. Compte tenu de ce qui précède, dans le présent mode de réalisation, comme représenté à la , l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde et le circuit 126 de soustraction sont prévus en aval du filtre 125 passe bande. L’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde calcule une information d’amplitude, pour les régions qui ne sont pas nécessaires, dans lesquelles il n’y a pas d’absorption par le gaz, et le circuit 126 de soustraction soustrait cette information d’amplitude pour les régions qui ne sont pas nécessaires du signal de détection sorti du filtre 125 passe bande. Par des opérations de ce genre, on effectue une commande, de manière à ce que l’information d’amplitude, pour les régions qui ne sont pas nécessaires, soit atténuée à un niveau inférieur ou égal au signal d’absorption par le gaz. En procédant de cette façon, il est possible d’effectuer une analyse de gaz du gaz à mesurer avec une grande précision. Traitement de soustraction dans le présent mode de réalisation Dans le présent mode de réalisation, comme représenté à la , lorsqu’un signal de détection sorti du filtre 125 passe bande passe dans le circuit 126 de soustraction sans être soumis au processus de soustraction, le signal de détection est converti d’analogique en numérique par le convertisseur 128 d’analogique à numérique et ensuite est transmis à l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde. Dans ce cas, dans le cas où il y a une absorption par le gaz, le diagramme de la forme d’onde du signal de détection, qui est encore à soumettre au traitement de soustraction et qui est sorti du filtre 125 passe bande, est sensiblement le même que le diagramme de la forme d’onde représenté à la figure 5(C), par exemple. Comme décrit ci-dessus, la région représentée par (I) à la figure 5(C) représente un signal dans une région dans laquelle il a une absorption par le gaz, et la région représentée par (II) sont des signaux dans des régions qui ne sont nécessaires, dans lesquelles il n’y a pas d’absorption par le gaz. L’unité 135 d’analyse une forme d’onde, calcule une information d’amplitude pour les régions qui ne sont pas nécessaires, représentées par (II) à la figure 5(C) et le convertisseur 150 de numérique en analogique sort un signal ayant une phase et une fréquence synchronisées avec la phase et la fréquence du signal 2f, qui correspond à l’information d’amplitude. Le circuit 126 de soustraction, représenté à la , soustrait le signal sorti du convertisseur 150 de numérique en analogique du signal sorti du filtre 125 passe bande en retirant ainsi l’information d’amplitude pour les régions qui ne sont pas nécessaires, représentées par (II) à la figure 5(C). La figure 7 est un diagramme de la forme d’onde d’un signal de détection, avant que le signal de détection ne soit transformé d’analogique à numérique dans l’analyseur de gaz à laser suivant le présent mode de réalisation. La figure 7(A) représentant un signal de détection dans le cas dans lequel il n’y a pas d’absorption par le gaz, le signal de détection ayant été soumis au traitement de soustraction, et la figure 7(B) représente un signal de détection dans le cas où il y a une absorption par le gaz, le signal de détection ayant été soumis au traitement de soustraction. Comme représenté à la figure 7(A), la composante qui n’est pas nécessaire est retirée du signal du filtre 125 passe bande, et dans le cas où il n’y a pas d’absorption par le gaz, l’intensité du signal est donc suffisamment réduite, c’est-à-dire qu’elle est sensiblement de zéro, avant de transformer le signal d’analogique à numérique. En revanche, la figure 7(B) représente une intensité du signal dans le cas où il y a une absorption par le gaz. La composante qui n’est pas nécessaire a été soumise au traitement de soustraction, il est donc possible d’amplifier suffisamment un signal d’une absorption par le gaz dans la mesure où le signal n’est pas saturé. Comme on le comprendra clairement en comparant avec la figure 5(C), il est possible d’obtenir un signal de détection ayant des valeurs extrêmes. La représente un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone du signal de détection qui a été soumis au traitement de soustraction, le signal de détection étant représenté à la figure 7(B). Le signal de détection synchrone obtenu dans le présent mode de réalisation peut donner une différence D dans l’intensité du signal, par rapport à un exemple classique représenté à la . Une différence D grande de ce genre peut être obtenue et ainsi il est possible d’obtenir une grande résolution dans le signal d’absorption par le gaz, ce qui augmente la précision dans l’analyse du gaz. Composante qui n’est pas nécessaire On décrira maintenant une information d’amplitude (composante qui n’est pas nécessaire) pour les régions qui ne sont pas nécessaires, dans lesquelles il n’y a pas d’absorption par le gaz, des régions qui ne sont pas nécessaires étant représentées par (II) à la figure 5(C). Dans le présent mode de réalisation, avant d’effectuer une analyse du gaz, par exemple lorsqu’un réglage est fait dans une usine, avant qu’un analyseur soit envoyé, un courant de commande du laser, dans l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur et modulé et une valeur de réglage pour le circuit 112 de réglage de la température de l’élément laser sont réglés, en utilisant un gaz (gaz normalisé), qui est un objet à mesurer, tel qu’une forme d’onde d’absorption par le gaz soit produite sensiblement en une position centrale, dans la partie de balayage laser. Ainsi, une région (domaine temporel) dans laquelle la forme d’onde d’absorption par le gaz est présente et une région dans la forme d’onde d’absorption par le gaz n’est pas présente dans la partie de balayage (période de temps de balayage déterminée à l’avance) sont mises en mémoire dans l’unité 160 de commande. Pour effectuer, par exemple, un réglage du courant balayant la longueur d’onde et modulé et pour régler une température sur la base des résultats de sortie des composantes, allant de l’unité 131 de détection synchrone à l’unité 134 de correction arithmétique de la concentration de gaz, une information provenant de l’unité 131 de détection synchrone et de l’unité 134 de correction arithmétique de la concentration du gaz est recueillie à l’unité 130 de commande et de l’information sur la composante qui n’est pas nécessaire peut être transmise de l’unité 160 de commande à l’unité 135 d’analyse du forme d’onde. Description d’un organigramme dans lequel on utilise un analyseur de gaz à laser suivant le premier mode de réalisation La est organigramme, dans lequel on utilise l’analyseur de gaz à laser suivant le premier mode de réalisation. Comme représenté au stade S01 à la , l’unité 11 de production de lumière modulée produit un courant de commande. L’unité 11 de production de lumière modulée envoie le courant de commande à l’élément 12 laser, le courant de commande étant produit de manière à ce que la longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée d’une manière répétitive dans une bande de longueur d’onde qui comprend la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer. L’unité 113 de fixation du courant balayé la longueur d’onde et modulé, formant l’unité 11 de production de lumière modulée sélectionne un procédé de commande de l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé et du circuit 112 de réglage de la température de l’élément laser, sur la base d’une instruction de l’unité 160 de commande. Un exemple du courant de commande est représenté à la figure 3(A). Le convertisseur 114 de numérique en analogique, représenté à la , transforme en un signal analogique, un signal numérique transmis par l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé, et transmet le signal analogique à l’élément 12 laser. Ensuite, comme représenté au stade S02 et au stade S03 de la , l’élément 12 laser émet une lumière 30 laser dans la bande de longueur d’onde qui comprend la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer, et l’élément 22 de réception de la lumière reçoit la lumière 30 laser, qui passe dans un espace à mesurer, le gaz étant présent dans l’espace à mesurer. Le circuit 122 de conversion IV, le filtre 123 passe haut et le premier circuit 124 amplificateur effectuent un traitement du signal, sur le signal reçu par l’élément 22 de réception de la lumière, et le signal est alors transmis au filtre 125 passe bande. Comme représenté au stade S04 de la , le filtre 125 passe bande extrait un signal (signal 2f) ayant une fréquence qui est un multiple en nombre entier de la fréquence modulée, par exemple un signal ayant une fréquence deux fois plus haute que la fréquence modulée. Comme représenté au stade S05 de la , le convertisseur 128 d’analogique à numérique, représenté à la , convertit d’analogique en numérique le signal 2f sorti du filtre 125 passe bande. Ensuite, comme représenté au stade S06 de la , le processus est ramifié selon que, ou non, le signal de détection transformé d’analogique en numérique du stade S05 a été soumis à un traitement de soustraction. Cela signifie que, comme représenté à la , le circuit 126 de soustraction est prévu en amont du convertisseur 128 d’analogique à numérique. Dans le cas où un traitement de soustraction déterminé à l’avance a été effectué par le circuit 126 de soustraction (après soustraction [OUI]), le processus avance au stade S09. En revanche, dans le cas où le traitement de soustraction déterminé à l’avance n’a pas été effectué par le circuit 126 de soustraction (avant soustraction [NON]) le processus avance au stade S07. Au stade S07, l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde calcule une information d’amplitude pour des régions qui ne sont pas nécessaires, dans lesquelles il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer. Cela signifie qu’au stade S07, l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde calcule une information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer, en utilisant une partie du signal de détection sorti du filtre 125 passe bande. Comme on l’a déjà décrit, dans le présent mode de réalisation, les régions qui ne sont pas nécessaires, représentées par (II) à la figure 5(C) sont prises à l’avance, ce qui permet un calcul de l’information d’amplitude pour les régions qui ne sont pas nécessaires. Le convertisseur 150 de numérique en analogique convertit le signal de l’information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, l’information d’amplitude, qui est calculée par l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, et le convertisseur 150 de numérique en analogique transmet le signal au circuit 126 de soustraction. Dans le stade S08 représenté à la , le circuit 126 de soustraction effectue un traitement de soustraction, dans lequel il soustrait l’information d’amplitude, qui est calculée par l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, du signal 2f sorti du filtre 125 passe bande dans le stade S04. Par une opération de ce genre, il est possible, dans le signal de détection sorti du filtre 125 passe bande, de réduire une intensité du signal de l’information d’amplitude, pour la région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à un niveau inférieur ou égal au signal d’absorption par le gaz. Il est ainsi possible d’obtenir un signal de détection représenté à la figure 7(B), par exemple. Après avoir effectué le traitement de soustraction, le processus retourne à S05, où le signal de détection qui a été soumis au traitement de soustraction est transformé d’analogique en numérique et le processus avance ensuite au stade S06. Il est déterminé, au stade S06, que le signal a été soumis au traitement de soustraction, et c’est pourquoi le processus avance au stade S09. Au stade S09, l’unité 130 de mesure, représenté à la , effectue une opération arithmétique pour une concentration sur la base du signal de détection sorti du filtre 125 passe bande. On notera que l’unité 160 de commande peut changer, d’une manière variable, le réglage du facteur d’amplification du deuxième circuit amplificateur suivant que le traitement de soustraction a été effectué ou ne l’a pas été. Diagramme du bloc formant analyseur de gaz à laser du deuxième mode de réalisation La représente le diagramme au bloc de traitement du signal d’un analyseur de gaz à laser suivant un deuxième mode de réalisation utilisé pour effectuer la présente invention. Dans la description qui va être faite, on ne décrira que des parties qui font que le deuxième mode de réalisation est différent du premier mode de réalisation. Comme représenté à la , il est prévu un circuit 115 de soustraction entre l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé et l’élément 12 laser. Le circuit 115 de soustraction effectue un traitement de soustraction, dans lequel on soustrait l’information d’amplitude, qui est calculée 135 d’analyse d’une forme d’onde, du signal de courant de commande sorti de l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé. Le convertisseur 114 de numérique en analogique est prévu entre le circuit 115 de soustraction et l’élément 12 laser. Le signal qui a été soumis au traitement de soustraction par le circuit 115 de soustraction est converti de numérique en analogique par le convertisseur 114 de numérique en analogique. Le signal transformé de numérique en analogique est transmis à l’élément 12 laser. Dans le deuxième mode de réalisation, un signal correspondant à une donnée obtenue par l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde est transmis à l’unité 10 d’émission de la lumière, et le circuit 115 de soustraction soustraite le signal d’un signal sorti de l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé, de sorte qu’une composante qui n’est pas nécessaire est retirée dans l’unité 10 d’émission de la lumière. D’autres opérations et signaux de détection à obtenir correspondent principalement aux opérations et aux signaux correspondants à obtenir dans le premier mode de réalisation. Dans l’analyseur 1 de gaz à laser suivant le premier mode de réalisation, le traitement de soustraction est effectué dans l’unité 20 de réception de la lumière, et il y a donc une petite influence du bruit ou analogue sur le chemin de transmission, permettant ainsi de détecter la concentration du gaz à mesurer avec une grande précision. En revanche, dans l’analyseur 2 de gaz à laser du deuxième mode de réalisation, à la différence du premier mode de réalisation, l’unité 20 de réception de la lumière n’exige par le convertisseur 150 de numérique en analogique et il est possible d’effectuer l’opération de soustraction par un traitement du signal numérique effectué par un microordinateur, un FPGA ou analogue, monté sur l’unité 10 d’émission de la lumière à l’avance. En conséquence, il faut moins de pièces et c’est pourquoi l’analyseur 2 de gaz à laser du deuxième mode de réalisation a un avantage en terme d’échelle de circuit. La est un organigramme de traitement du signal effectué par l’analyseur de gaz à laser suivant le deuxième mode de réalisation. Dans la description qui va suivre, on ne décrira que des parties qui font que le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation. Dans le deuxième mode de réalisation, après que le stade S07 est effectué, le circuit 115 de soustraction effectue un traitement de soustraction de soustraction d’une information d’amplitude (composante non nécessaire), telle que calculée par l’unité 135 d’analyse d’une forme d’onde, du signal du courant de commande sorti de l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé dans le stade S01 (stade S10). Dans une opération de ce genre, on retire une information d’amplitude (composante qui n’est pas nécessaire) pour une région dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz, du signal de courant de commande sorti de l’unité 113 de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé. En outre, le convertisseur 114 de numérique en analogique convertit le signal qui a été soumis au traitement de soustraction par le circuit 115 de soustraction. Ensuite, le processus avance au stade S02. Le signal transformé de numérique en analogique est transmis à l’élément 12 de laser et le processus avance au stade S02, ensuite le processus avance du stade S02 au stade S09, en passant par le stade S06, et la concentration d’un gaz précis inclus dans le gaz à mesurer est analysée. On notera que l’unité 160 de commande peut changer, d’une manière variable, le réglage du facteur d’amplification du deuxième circuit 127 amplificateur, suivant que le traitement de soustraction a été effectué ou ne l’a pas été. L’analyseur de gaz à laser, suivant la présente invention, est optimum pour mesurer des gaz d’échappement de combustion ou pour commander une combustion pour une chaudière ou une incinération d’ordures, par exemple. En outre, l’analyseur de gaz à laser, suivant la présente invention, est utilisé de préférence comme analyseur des gaz utilisés pour le fer et l’acier (haut fourneaux, fours convertisseurs, fours de traitement par la chaleur, frittage, dispositif de pastillage, fours à coke (pour stocker et faire mûrir des fruits et des végétaux), en biochimie (microorganismes) par fermentation, pour la pollution de l’air (incinérateur, gaz de fumée, désulfuration / dénitrification (pour des gaz d’échappement de moteurs à combustion interne d’automobiles), de bateaux ou analogues (élimination d’un appareil de test), pour prévenir des désastres (détection de gaz explosif, détection de gaz toxique, analyse de gaz de combustion de nouveaux matériaux de construction), pour des plantes en croissance, pour une analyse chimique (usines de raffinage du pétrole, usines de chimie du pétrole, usines de production de gaz), pour la concentration dans l’environnement (niveau de base), la concentration dans des tunnels, dans des emplacements de parking, la gestion de bâtiment et pour diverses expériences en physique et en chimie, par exemple. Enumération des repères 1 analyseur de gaz à laser 2 analyseur de gaz à laser 10 unité d’émission de la lumière 11 unité de production d’une lumière modulée 12 élément laser 13 lentille de collimation 14 plaque de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière 15 boîtier de l’unité d’émission de la lumière 20 unité de réception de lumière 21 unité de traitement d’un signal de réception de la lumière 22 élément de réception de la lumière 23 lentille formant condenseur 24 plaque de fenêtre de l’unité de réception de la lumière 25 boîtier de l’unité de réception de la lumière 30 lumière laser 40 ligne de communication 50a, 50b paroi 51a, 51b bride 52a, 52b bride de réglage de l’axe optique 112 circuit de réglage de la température de l’élément laser 113 unité de fixation du courant balayé en longueur d’onde et modulé 114 convertisseur numérique en analogique 115 circuit de soustraction 122 circuit de conversion IV 123 filtre passe haut 124 circuit amplificateur 125 filtre passe bande 126 circuit de soustraction 127 circuit amplificateur 128 convertisseur analogique à numérique 131 circuit de détection synchrone 132 unité de fixation de la fréquence de détection 133 unité arithmétique de pic – fond 134 unité de correction arithmétique de la concentration du gaz 135 unité d’analyse d’une forme d’onde 150 convertisseur numérique en analogique 160 unité de commande Analyseur (1) de gaz à laser, qui effectue une analyse d’un gaz à mesurer, qui est présent dans un espace à mesurer, l’analyseur (1) de gaz à laser est caractérisé en ce qu’il comprend : un élément (12) laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueur d’onde, qui comprend une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; une unité (11) de production de lumière modulée, configurée pour fournir un courant de commande à l’élément (12) laser, le courant de commande étant produit, de manière à ce qu’une longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée répétitivement dans la bande de longueur d’onde, qui comprend la longueur d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; un élément (20) de réception de la lumière configuré pour recevoir la lumière laser, qui passe dans l’objet à mesurer ; une unité de filtrage configurée pour extraire, d’un signal de détection sorti de l’élément (22) de réception de la lumière, une fréquence, qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée de la lumière laser, qui est modulée en longueur d’onde ; un convertisseur (114) analogique à numérique configuré pour transformer de l’analogique en numérique un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; une unité (135) d’analyse de forme d’onde configurée pour calculer, en utilisant une partie d’un signal de détection, qui est sortie du convertisseur (114) d’analogique à numérique et qui est encore à soumettre à un traitement de soustraction, une information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer ; un circuit (115) de soustraction, configuré pour effectuer le procédé de soustraction de l’information d’amplitude, pour la région qui n’est pas nécessaire, d’un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; et une unité (130) de mesure configurée pour effectuer une analyse de gaz sur la base d’un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone, à la fréquence qui est le multiple au nombre entier de la fréquence modulée, d’un signal de détection qui est sorti du convertisseur d’analogique à numérique, par l’intermédiaire du circuit (126) de soustraction et qui a été soumis au traitement de soustraction. Analyseur (1) de gaz à laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu’un convertisseur (150) de numérique en analogique est prévu entre l’unité (135) d’analyse de forme d’onde et le circuit (126) de soustraction, le convertisseur (150) de numérique en analogique étant configuré pour transformer du numérique en analogique l’information d’amplitude pour la région qui n’est pas nécessaire, et le circuit (126) de soustraction effectue un traitement de soustraction de l’information d’amplitude, qui est transformée du numérique en analogique. Analyseur (1) de gaz à laser, qui effectue une analyse d’un gaz à mesurer, qui est présent dans un espace à mesurer, l’analyseur (1) de gaz à laser étant caractérisé en ce qu’il comprend : un élément(12) laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueur d’onde, qui comprend une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; une unité (11) de production de lumière modulée, configurée pour fournir un courant de commande à l’élément (12) laser, le courant de commande étant produit, de manière à ce qu’une longueur d’onde du courant de commande soit balayée et modulée répétitivement dans la bande de longueur d’onde, qui comprend la longueur d’absorption de la lumière du spectre de raie d’absorption du gaz à mesurer ; un élément (20) de réception de la lumière configuré pour recevoir la lumière laser, qui passe dans l’objet à mesurer ; une unité de filtrage configurée pour extraire, d’un signal de détection sorti de l’élément (22) de réception de la lumière, une fréquence qui est un multiple en nombre entier d’une fréquence modulée de lumière laser, qui est modulée en longueur d’onde ; un convertisseur (114) analogique à numérique configuré pour transformer de l’analogique en numérique un signal de détection sorti de l’unité de filtrage ; une unité (135) d’analyse de forme d’onde configurée pour calculer, en utilisant une partie d’un signal de détection, qui est sortie du convertisseur (114) d’analogique en numérique et qui est encore soumise à un traitement de soustraction, une information d’amplitude pour une région qui n’est pas nécessaire, dans laquelle il n’y a pas d’absorption par le gaz à mesurer ; un circuit (126) de soustraction configuré pour effectuer le traitement de soustraction de l’information d’amplitude, calculée par l’unité (135) d’analyse de forme d’onde, du courant de commande produit par l’unité (11) de production de lumière modulée ; et une unité (130) de mesure configurée pour effectuer une analyse de gaz sur la base d’un signal de détection synchrone obtenu par détection synchrone, à la fréquence qui est le multiple en nombre entier de la fréquence modulée, d’un signal de détection qui est sorti du convertisseur (150) numérique en analogique et qui a été soumis au traitement de soustraction. Analyseur (1) de gaz à laser suivant la revendication 3, caractérisé en ce que un convertisseur numérique en analogique est prévu entre le circuit (115) de soustraction et l’élément (12) laser, le convertisseur (150) de numérique en analogique étant configuré pour convertir de numérique en analogique le courant de commande, qui a été soumis au traitement de soustraction par le circuit (126) de soustraction ; et le courant de commande, qui est transformé de numérique en analogique, est envoyé à l’élément (12) laser.