Brevet FR3139908A1 — publié le 20240322

Analyseur de gaz à laser Analyseur (1) de gaz à laser comprenant une unité (10) d’émission de la lumière, une unité (20) de réception de lumière et une unité (21) de traitement d’un signal de réception de la lumière, dans lequel , dans l’unité (21) de traitement du signal de réception de la lumière, une concentration est calculée à partir d’un rapport d’amplitude entre une forme d’onde mesurée du signal obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone obtenue au moment de la mesure du gaz réel contenant le gaz cible de mesure et une forme d’onde du signal de référence obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone obtenue au moment d’une mesure de gaz d’étalonnage du gaz cible à mesurer. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Analyseur de gaz à laser Arrière plan de l’invention La présente invention concerne un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse de gaz d’un gaz cible à mesurer présent dans un espace. Description de la technique apparentée Des molécules gazeuses de gaz ont chacune un spectre de raie d’absorption représentant une longueur d’onde unique d’absorption et une intensité d’absorption. La lumière laser est aussi de la lumière ayant une largeur de raie spectrale étroite à une longueur d’onde précise. Dans un analyseur de gaz à laser, un élément laser émet de la lumière laser ayant une longueur d’onde de la lumière absorbée par du gaz cible à mesurer, qui sont des molécules gazeuses de gaz, qui fait que le gaz cible à mesurer absorbe la lumière laser et détecte la présence ou l’absence du gaz cible à mesurer sur la base d’une quantité d’absorption de la lumière à la longueur d’onde d’absorption de la lumière. En outre, l’analyseur de gaz à laser peut détecter la concentration, parce que 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 cible à mesurer. JP 2017-106742 A décrit, par exemple, une technique classique d’un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse de gaz de ce genre. L’analyseur de gaz à laser de JP 2017-106742 A effectue une détection par spectroscopie à modulation en longueur d’onde. Un élément laser accordable en longueur d’onde émet une lumière laser dans laquelle une longueur d’onde est balayée par un courant de commande et modulée à une fréquence précise, un élément de réception de la lumière détecte la lumière laser, un amplificateur synchrone détecte une synchronisation d’un signal en multipliant la fréquence de modulation, et une concentration du gaz est calculée à partir d’une amplitude de la forme d’onde de détection synchrone. A cet égard, dans l’analyseur de gaz à laser, par exemple, en recevant de la lumière dans laquelle des lumières laser ayant des longueurs de chemins optiques différentes se chevauchent, telles que la lumière de retour due à une réflexion sur une surface d’extrémité d’un élément optique, tel qu’un élément optique ou une lentille, monté sur un chemin optique de laser, du bruit d’interférence optique peut se superposer à un signal de réception de la lumière. Comme le bruit d’interférence optique apparaît superposé à la forme d’onde de détection synchrone du gaz cible à mesurer, il apparaît une erreur dans la concentration du gaz. On prend en général des mesures pour réduire la lumière de retour due à une réflexion sur une surface d’extrémité, telles qu’en prévoyant un angle avec une fenêtre ou une lentille d’un élément optique constituant le dispositif ou en effectuant un revêtement antireflet. Il y a néanmoins un problème que, lorsque l’amplitude d’absorption de la forme d’onde de détection synchrone diminue, par exemple, lorsque l’intensité de l’absorption du spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer est petite ou lorsqu’on mesure du gaz en une concentration petite, l’influence du bruit d’interférence optique devient relativement grande et une erreur dans la mesure de la concentration du gaz devient notable. En outre, comme il y a une non linéarité entre la longueur d’onde et le courant et entre la quantité de lumière et le courant du laser, non une onde sinus constante, mais un changement, tel qu’une augmentation ou une diminution d’amplitude ou une phase inverse est impliquée, il devient difficile d’éliminer du bruit d’interférence optique par un simple filtre de fréquence ou un ajustement en onde sinus. En outre, en fonction de l’environnement réel de l’installation de l’analyseur de gaz à laser, dans le cas où il y a un équipement à haute fréquence, un dispositif de puissance ou analogue dans ou autour du système de mesure, du bruit environnemental ou du bruit de fuite de dispositifs électriques alentour se superposent au signal de mesure, ce qui est un obstacle à une opération de mesure. La forme d’onde de détection synchrone décrite dans JP 2017-106742 A peut être affectée par du bruit d’interférence optique et un bruit d’environnement, ce qui se traduit par une erreur dans la mesure de la concentration du gaz. La présente invention a été faite pour résoudre les problèmes ci-dessus, et pour fournir un analyseur de gaz à laser apte à réduire une erreur de mesure due à une influence du bruit. La présente invention vise un analyseur de gaz à laser, qui effectue une analyse de gaz d’un gaz cible à mesurer présent dans un espace cible de mesure, l’analyseur de gaz à laser comprenant : une unité d’émission de la lumière ayant un élément laser configuré pour émettre de la lumière laser dans une bande de longueurs d’ondes incluant une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer, et une unité de production de lumière modulée configurée pour fournir un courant de commande à l’élément laser, de manière à ce qu’une longueur soit balayée et modulée dans une bande de longueurs d’ondes incluant une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer, et une unité de réception de la lumière ayant un élément de réception de la lumière, qui reçoit la lumière laser ayant passé dans l’espace cible de mesure, et une unité de traitement de signal de réception de la lumière configurée pour analyser le gaz cible à mesurer sur la base d’une amplitude d’une forme d’onde de détection synchrone obtenue par détection synchrone d’une sortie de signal de détection de l’élément de réception de la lumière à une fréquence de modulation ou à une fréquence multipliée par la fréquence de modulation, dans lequel, dans l’unité de traitement du signal de réception de la lumière, une concentration est calculée à partir d’un rapport d’amplitude entre une forme d’onde mesurée du signal obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone obtenue au moment de la mesure du gaz réel contenant le gaz cible de mesure et une forme d’onde du signal de référence obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone obtenue au moment d’une mesure de gaz d’étalonnage du gaz cible à mesurer. Suivant une facette de la présente invention, dans l’unité de traitement du signal de réception de la lumière, la forme d’onde de détection synchrone par le gaz d’échantillonnage est corrigée en ligne de base par une forme d’onde de ligne de base acquise en lissant un signal de détection obtenu au moment de la mesure d’un gaz zéro du gaz cible à mesurer, puis lissée pour acquérir la forme d’onde du signal de référence, la forme d’onde de détection synchrone par le gaz réel est corrigée en ligne de base par la forme d’onde de ligne de base, puis lissée pour acquérir la forme d’onde du signal mesurée, et la forme d’onde du signal mesurée, la forme d’onde du signal de référence et la forme d’onde de ligne de base sont ajustées pour calculer une concentration du gaz, à partir d’un rapport d’amplitude entre la forme d’onde du signal mesurée et la forme d’onde du signal de référence. Suivant une autre facette de la présente invention, une longueur a1 de cadre est fixée de manière à ce qu’un rapport (a1/a2) soit de 1,5 ou plus et de 3,0 ou moins, lorsqu’a1 est une longueur de cadre d’un filtre de lissage et a2 est une longueur de donnée correspondant à un cycle de bruit d’interférence optique. Suivant la présente invention, l’erreur de mesure due à l’influence du bruit d’interférence optique et du bruit de l’environnement peut être réduite en effectuant un ajustement (calcul matriciel) en lissant la forme d’onde du signal mesuré au moment de la mesure du gaz réel, et en utilisant une forme d’onde du signal de référence du gaz échantillon acquise par le même lissage à l’avance. Il est ainsi possible d’obtenir l’analyseur de gaz à laser, qui mesure une concentration d’un gaz cible à mesurer avec une grande précision et une grande stabilité. Dans la présente invention, l’influence du bruit peut être aussi réduite par un traitement du signal et on peut réaliser une simplification et une réduction de coût du dispositif. Description succincte des dessins La est un diagramme d’une configuration d’ensemble d’un analyseur de gaz à laser suivant le présent mode de réalisation ; La est un diagramme de forme d’onde d’un signal de détection synchrone, auquel du bruit d’interférence optique est superposé ; Les figures 3A et 3B montrent un résultat expérimental dans lequel l’ordre de filtre était de 2, et la longueur a1 du cadre était fixée de manière à ce qu’un rapport m(=a1/a2) était de 2 à la , et l’ordre de filtre était de 2 et la longueur a1 de cadre était fixée de manière à ce que le rapport m(=a1/a2) était de 4 à la , et un lissage est effectué chaque fois sur une forme d’onde de détection synchrone d’ammoniac gazeux mesuré réellement ; La est un organigramme utilisé dans l’analyseur de gaz à laser suivant le présent mode de réalisation ; La est une forme d’onde de ligne de base et une forme d’onde de signal de référence et une forme d’onde de signal mesuré (forme d’onde à 50% d’un gaz échantillon) d’ammoniac gazeux 15 ppm mètre (longueur du chemin optique 1 m) avec un ordre de filtre de 2 et un rapport m = 2, et la représente une forme d’onde de ligne de base, une forme d’onde de signal de référence et une forme d’onde de signal mesuré (forme d’onde à 50 % d’un gaz échantillon) d’ammoniac gazeux 15 ppm mètre (longueur du chemin optique 1 m) soumis à un lissage par un ordre de filtre de 2 et un rapport m = 4. Description détaillée On va décrire, ci-après, d’une manière détaillée, un analyseur de gaz à laser suivant un mode de réalisation de la présente invention en se reportant aux dessins annexés. On notera que la présente invention n’est pas limitée aux modes qui vont suivre et peut être modifiée et mise en œuvre d’une manière appropriée dans sa portée n’en changeant pas le but. Diagramme de configuration d’ensemble d’un analyseur de gaz à laser La est un diagramme de configuration d’ensemble d’un analyseur 1 de gaz à laser suivant le mode de réalisation de la présente invention. Comme représenté à la , l’analyseur 1 de gaz à laser comprend une unité 10 d’émission de la lumière et une unité 20 de réception de la lumière. L’analyseur 1 de gaz laser analyse un gaz cible à mesurer présent dans un espace cible de mesure. Dans l’analyseur 1 de gaz à laser, le gaz cible à mesurer passant par des parois 50a et 50b (espace cible de mesure) constituant un tube de gaz est éclairé par de la lumière 30 laser émise de l’unité 10 d’émission de la lumière. La lumière 30 transmise à travers le gaz cible à mesurer entre dans l’unité 20 de réception de la lumière, et une concentration précise du gaz peut être obtenue à partir de la quantité de lumière détectée. En outre, quand la concentration du gaz est de 0 ou d’une valeur déterminée à l’avance ou inférieure à celle-ci, il est possible de détecter qu’il n’y a pas de gaz et ainsi il est possible de détecter la présence ou l’absence de 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 et 50b constituant le tube de gaz. Les parois 50a et 50b sont des parois d’un conduit analogue, dans lequel existe un gaz précis et un trou est formé dans chaque paroi. Des brides 51a et 51b sont fixées au trou par soudage ou analogue. Des brides 52a et 52b de réglage de l’axe optique prévues dans l’unité 10 d’émission de la lumière et dans l’unité 20 de réception de la lumière sont fixées mécaniquement et de manière amovible aux brides 51a et 51b. L’unité 10 d’émission de la lumière et l’unité 20 de réception de la lumière sont disposées en des positions se faisant face l’une l’autre avec une paroi 50a et 50b interposée entre elles, mais peuvent être réglées en position par les brides 52a et 52b de réglage de l’axe optique. La bride 52a de réglage de l’axe optique peut régler un angle d’émission de la lumière 30 laser et la bride 52b de réglage optique peut régler un angle d’incidence de la lumière 30. Les brides 52a et 52b de réglage de l’axe optique reçoivent la lumière 30 laser émise de l’unité 20 d’émission de la lumière avec une quantité maximum de la lumière dans l’unité 20 de réception de la lumière. Unité 10 d’émission de la lumière On décrira maintenant l’unité 10 d’émission de la lumière. Comme représentée à la , l’unité 10 d’émission de la lumière comprend une unité 11 de création de lumière modulée, un élément 12 laser, une lentille 13 collimatrice, une lame 14 formant fenêtre de l’unité d’émission de la lumière, un récipient 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 création de lumière modulée, l’élément 12 laser, et la lentille 13 collimatrice sont disposés à l’intérieur du récipient 15 de l’unité d’émission de la lumière. Le récipient 15 de l’unité d’émission de la lumière protège chaque composant qui s’y trouve de l’air extérieur pour protéger les composants du vent et de la pluie, de la poussière, de la saleté et analogue. L’unité 11 de création de lumière modulée crée un courant de commande créé de manière à ce qu’une longueur d’onde soit balayée de manière répétée et modulée dans une bande de longueur d’onde incluant une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption d’un gaz cible à mesurer. Puis, l’unité 11 de création de lumière modulée fournit un courant de commande pour envoyer la lumière laser modulée à l’élément 12 laser. Il s’ensuit qu’il est possible, pour l’analyse de la concentration, d’émettre de la lumière modulée en longueur d’onde suivant une caractéristique d’absorption de la lumière du gaz cible à mesurer. L’élément 12 laser émet de la lumière à une longueur d’onde λ1 centrale d’un spectre précis de raie d’absorption absorbé par le gaz à cible à mesurer et à des longueurs d’onde autour de la longueur d’onde λ1 centrale. L’élément 12 laser commande d’une manière variable la longueur d’onde d’émission par du courant de commande et une commande de la température. La température de l’élément 12 laser est commandée de manière à ce que la longueur d’onde centrale d’émission devienne la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer. En outre, la lumière 30 laser émise par l’élément 12 laser est commandée par le courant de commande fourni par l’unité 11 de création de lumière modulée de manière à balayer la longueur d’onde autour de la longueur d’onde centrale du spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer en fonction du temps, et elle est en outre modulée en superposant une onde sinus appropriée de manière à ce que la mesure puisse être effectuée avec une grande sensibilité par spectroscopie à modulation en longueur d’onde (WMS). La spectroscopie à modulation en longueur d’onde est appelée aussi procédé de détection 2f. L’élément 12 laser n’est pas limité d’une manière particulière et est, par exemple, une diode laser DFB (diode à laser à réaction distribuée), un VCSEL (laser d’émission de surface à cavité verticale) ou une diode laser DBR (diode laser à réflecteur de bragg et distribuée). La lentille 13 collimatrice est en un matériau ayant une grande transparence à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer et aux longueurs d’onde autour de la longueur d’onde λ1 centrale. La lentille 13 collimatrice transforme la lumière 30 laser en de la lumière sensiblement parallèle, et peut transmettre la lumière sensiblement parallèle à l’unité 20 de réception de la lumière, tout en supprimant de la perte due à la diffusion. Un point d’émission de la lumière de l’élément 12 laser est disposé près d’un point focal de la lentille 13 collimatrice. La lumière émise par l’élément 12 laser entre dans la lentille 13 collimatrice tout en étant diffusée, et est transformée en de la lumière 30 laser, qui est de la lumière sensiblement parallèle. On notera que, bien qu’il soit décrit que l’on utilise la lentille 13 collimatrice comme unité de transformation en lumière parallèle dans le présent mode de réalisation, on n’entend pas se limiter à la lentille collimatrice. On peut utiliser aussi, par exemple, un miroir parabolique comme unité de transformation en lumière parallèle au lieu de la lentille 13 collimatrice. La lumière 30 laser, qui est sensiblement de la lumière parallèle, passe à travers la lame 14 de fenêtre de l’unité d’émission de la lumière et se propage à l’intérieur des parois 50a et 50b, qui est un espace, dans lequel il y a un gaz contenant le gaz cible à mesurer. La lame 14 de la fenêtre de l’unité d’émission est prévue de manière à faire un trou dans une partie de la boîte 15 de l’unité d’émission de la lumière et à fermer le trou. La lame 14 de la fenêtre de l’unité d’émission de la lumière est dans un chemin optique de la lumière 30 laser et empêche le gaz, contenant un gaz cible précis à mesurer, d’entrer dans l’unité 10 d’émission de la lumière, tout en permettant à la lumière 30 laser d’y passer. Il s’ensuit que chaque élément disposé à l’intérieur de la boîte 15 de l’unité d’émission de la lumière ne vient pas directement en contact avec le gaz et chaque élément, dans la boîte 15 de l’unité d’émission de la lumière, est protégé. Unité 20 de réception de la lumière On va décrire l’unité 20 de réception de la lumière. L’unité 20 de réception de la lumière comprend une unité 21 de traitement de signal de réception de la lumière, un élément 22 de réception de la lumière, une lentille 23 de condenseur, une lame 24 de fenêtre de l’unité de réception de la lumière, et une boîte 25 de l’unité de réception de la lumière. La boîte 25 de l’unité de réception de la lumière incorpore l’élément 22 de réception de la lumière, un composant optique, et un circuit électrique et électronique, et les protège de l’air extérieur pour les protéger du vent et de la pluie, de la poussière, de la saleté, ou analogues. L’unité 20 de réception de la lumière reçoit la lumière 30 laser transmise à travers la lame 24 de la fenêtre de l’unité de réception de la lumière, et analyse la lumière absorbée par les caractéristiques d’absorption de la lumière du gaz cible à mesurer. La lame 24 de la fenêtre de l’unité de réception de la lumière est prévue de manière à faire un trou dans une partie de la boîte 25 de l’unité de réception de la lumière, et à fermer le trou. La lame 24 de la fenêtre de l’unité de réception de la lumière est dans le chemin optique de la lumière 30 laser et empêche le gaz, contenant un gaz cible précis à mesurer, d’entrer dans l’unité 20 de réception de la lumière, tout en permettant à la lumière 30 laser d’y passer. Il s’ensuit, que chaque composant disposé dans l’unité 20 de réception ne vient pas directement en contact avec le gaz, et que l’intérieur est protégé. La lumière 30 laser est condensée par la lentille 23 de condenseur et entre dans l’élément 22 de réception de la lumière. On notera que, bien qu’on utilise dans le présent mode de réalisation la lentille 23 de condenseur, on pourrait adapter, au lieu de la lentille 23 de condenseur, un miroir parabolique, une lentille doublet, une lentille de diffraction ou analogue. L’élément 22 de réception de la lumière reçoit la lumière 30 laser ayant passé dans le gaz cible à mesurer. On peut sélectionner un élément de réception de la lumière ayant de la sensibilité à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer et aux longueurs d’ondes autour de la longueur d’onde λ1 centrale. Le signal de réception de la lumière provenant de l’élément 22 de réception de la lumière est transmis sous la forme d’un signal électrique à l’unité 21 de traitement de signal de réception de la lumière. La lentille 23 de condenseur est en un matériau très transparent à la longueur d’onde λ1 centrale du spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer et aux longueurs d’ondes autour de la longueur d’onde λ1 centrale. La lentille 23 de condenseur condense la lumière 30 laser sur l’élément 22 de réception de la lumière de manière à obtenir une grande intensité du signal. L’unité 21 de traitement du signal de réception de la lumière traite le signal électrique reçu par l’élément 22 de réception de la lumière pour calculer la concentration du gaz. Circonstances ayant conduit au présent monde de réalisation Dans l’analyseur 1 de gaz à laser, une longueur est balayée linéairement dans une bande de longueur d’onde comprenant une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption d’un gaz cible à mesurer, une détection synchrone est effectuée à une fréquence de modulation ou à une fréquence multipliée par la fréquence de modulation (en général, le deuxième harmonique), et on calcule combien de fois l’amplitude de la forme d’onde de détection synchrone détectée est égale à la forme d’onde du gaz d’étalonnage, en calculant ainsi la concentration de gaz. La est un schéma de forme d’onde d’un signal de détection synchrone obtenu à l’instant de mesure du gaz réel. Le « gaz réel » désigne un gaz réel contenant un gaz cible à mesurer. Comme représenté à la , le signal de détection synchrone peut être ondulé. Ceci parce que, dans l’analyseur 1 de gaz en laser, en recevant des lumières lasers ayant des longueurs de chemin optique différentes dues à une réflexion sur une surface d’extrémité ou analogue de l’élément optique, des ondes ayant des longueurs de chemin optique différentes se chevauchent et s’intensifient ou s’affaiblissent les unes avec les autres, de sorte que du bruit d’interférence optique est superposé. On notera que le bruit d’interférence optique est superposé sur tout le signal de détection synchrone représenté à la . En outre, l’axe horizontal représenté à la représente le temps, et l’axe vertical représente un niveau de signal de la forme d’onde de détection synchrone. La forme d’onde de détection synchrone représentée à la a une forme dont une approximation est donnée par la dérivée seconde du spectre de raie d’absorption. Comme représenté à la , une forme d’onde ondulée spécifique à l’interférence optique est superposée à un signal indiquant une absorption du gaz cible à mesurer. Il s’ensuit qu’il se produit une erreur, au moment où l’on mesure la concentration du gaz, et en particulier lorsque l’amplitude d’absorption de la forme d’onde de détection synchrone diminue, telle que lorsque l’intensité d’absorption de la raie d’absorption du gaz cible à mesurer est petite ou lorsqu’on mesure du gaz en une concentration petite, l’influence du bruit d’interférence optique devient relativement grande et l’erreur devient notable. C’est pourquoi, en résultat d’études intenses, les présents inventeurs sont arrivés à un analyseur de gaz à laser apte à réduire l’influence du bruit superposé au signal de détection synchrone, en réduisant ainsi les erreurs de mesure. Lissage de la forme d’onde de détection Dans la présente invention, le lissage est effectué sur la forme d’onde de détection synchrone, afin de réduire l’influence du bruit superposé au signal de détection. On applique pour le lissage, de préférence un filtre de lissage Savitzky-Golay. La méthode de Savitzky-Golay (procédé de moyenne mobile pondérée) est utilisée pour lisser une donnée comprenant du bruit, tel qu’un spectre, et est caractérisée en ce qu’une crête est très écrêtée et en ce que le lissage peut être effectué à grande vitesse. Dans le présent mode de réalisation, un rapport (m=a1/a2), lorsqu’une longueur de cadre (longueur de fenêtre) du filtre de lissage est a1 et une longueur de donnée correspondant à un cycle du bruit d’interférence optique (forme d’onde sinusoïdale superposée à une aile du signal de détection synchrone représentée à la ) est a2, est réglé dans une plage appropriée de manière à ce qu’une fluctuation de la forme d’onde due au bruit d’interférence optique puisse être réduite et lissée. Dans le présent mode de réalisation, en fixant l’ordre du filtre au deuxième ordre et en fixant de manière appropriée la longueur a1 de cadre de manière à ce que le rapport m tombe dans la plage de 1,5 ou plus et 3,0 ou moins, on peut acquérir une forme d’onde avec une influence réduite du bruit. Les figures 3A et 3B représentent chacune un résultat dans lequel l’ordre du filtre était de 2, et une longueur a1 du cadre était fixée de manière à ce que le rapport m (=a1/a2) fut de 2 à la et l’ordre du filtre était de 2, et la longueur a1 de cadre était fixée de manière à ce que le rapport m (=a1/a2) fut de 4 à la , et un lissage était effectué chaque fois sur une forme d’onde de détection synchrone du gaz ammoniac mesuré réellement. Une ligne en trait plein représentée aux figures 3A et 3B est une forme d’onde de détection synchrone d’ammoniac mesuré réellement, et une ligne en tirets est une forme d’onde de signal mesurée obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone. Comme représenté à la , on a trouvé que la forme d’onde de signal mesurée lissée avec un rapport m=2 coïncide sensiblement avec une forme de toute la forme d’onde de détection synchrone avant le lissage, et passe sensiblement par le milieu par rapport à la partie de fluctuation ondulée due à l’interférence optique, de sorte que l’on peut réduire efficacement l’influence du bruit d’interférence optique. On a trouvé d’autre part, que la forme d’onde de signal mesurée lissée avec un rapport m=4 peut être lissée en une courbe ondulée sans fluctuation, mais écrêtée (l’amplitude de la crête devient plus petite) par rapport à la crête de la forme d’onde de détection synchrone avant le lissage, et s’écarte de la forme d’onde de détection synchrone. C’est pourquoi, lorsque la longueur a1 de cadre est réglée de manière à satisfaire le rapport m=4, la fluctuation ondulée peut être supprimée, mais la forme s’écarte de la forme originale de la forme d’onde, et la détection de la concentration de gaz d’une manière précise est plutôt moins bonne. C’est pourquoi, il est nécessaire de régler la longueur a1 de cadre du filtre de lissage dans une plage appropriée. C’est pourquoi, dans la présente invention, il est préférable de fixer la longueur a1 de cadre du filtre de lissage de manière à ce qu’il soit dans la plage du rapport m=1,5 à 3,0. La est un organigramme utilisant l’analyseur 1 de gaz à laser suivant le présent mode de réalisation. Dans le stade ST1 de la , on acquiert une forme d’onde en ligne de base. C’est-à-dire que, l’on utilise l’analyseur 1 de gaz à laser suivant la pour acquérir un signal de détection par gaz 0 n’incluant pas un gaz cible à mesurer. Le « gaz zéro » est un gaz utilisé pour l’étalonnage de la valeur minimum d’étalonnage dans la plage de mesure de l’analyseur, et la concentration de gaz cible à mesurer est une valeur qui n’affecte pas sensiblement la précision de la mesure et est, de préférence de zéro. L’unité 21 de traitement de signal de réception de la lumière effectue un lissage du signal de détection à l’instant de la mesure du gaz zéro. A cet instant, comme décrit ci-dessus, la longueur a1 de cadre du filtre de lissage est réglée de manière à ce que le rapport m (=a1/a2) de la longueur a1 de cadre à la longueur a2 de donnée correspondant à un cycle de la forme d’onde du bruit d’interférence optique aille de 1,5 à 3,0. La longueur a2 de donnée correspondant à un cycle de la forme d’onde du bruit d’interférence optique peut être obtenue à partir de n’importe quelle forme d’onde obtenue à l’instant de mesure du gaz zéro, de mesure du gaz réel ou de mesure d’un gaz d’étalonnage. En effectuant une approximation polynomiale de la forme d’onde obtenue, comme décrit ci-dessus, on acquiert et on enregistre une forme d’onde en ligne de base. Ensuite, et dans le stade ST2 de la , on utilise l’analyseur de gaz à laser, représenté à la pour acquérir la forme d’onde de détection synchrone à l’instant de la mesure du gaz d’étalonnage du gaz cible à mesurer. On utilise le gaz d’étalonnage pour l’étalonnage de la valeur d’échelle à proximité de l’échelle maximum dans la plage de mesure de l’analyseur. Puis, après avoir soustrait la forme d’onde en ligne de base obtenue au stade ST1 de la forme d’onde de détection synchrone du gaz d’étalonnage (correction de ligne de base), on effectue un lissage semblable à celui effectué au stade ST1, pour acquérir et enregistrer une forme d’onde de signal de référence du gaz cible à mesurer. Ensuite, dans le stade ST3 de la , on utilise l’analyseur 1 de gaz à laser, représenté à , pour lisser la forme d’onde de détection synchrone acquise en faisant passer le gaz réel contenu dans le gaz cible à mesurer, comme cible de mesure réelle, de la même façon qu’au stade ST2 de la , pour acquérir une forme d’onde de signal mesurée. C’est-à-dire, après soustraction de la forme d’onde en ligne de base obtenue au stade ST1, à partir de la forme d’onde de détection synchrone obtenue à l’instant de la mesure de gaz réel (correction de ligne de base), on effectue un lissage pour acquérir et enregistrer une forme d’onde de signal mesurée. Ensuite, dans le stade ST4 de la , comme la forme d’onde de signal mesurée obtenue au stade ST3 est configurée par une forme d’onde obtenue en superposant la forme d’onde en ligne de base obtenue au stade ST1 et la forme d’onde de signal de référence obtenue au stade ST2, on effectue un ajustement à partir de chaque forme d’onde, et on calcule la concentration de gaz, à partir d’un rapport d’amplitude entre la forme d’onde de signal mesurée et la forme d’onde de signal de référence après l’ajustement. Pour l’ajustement, on peut utiliser un procédé existant et, par exemple, un ajustement par une méthode des moindres carrés, en utilisant un calcul matriciel. Comme décrit ci-dessus, dans le présent mode de réalisation, il est également possible de calculer la concentration de gaz à partir du rapport d’amplitude entre la forme d’onde de signal mesurée à la forme d’onde de signal de référence, sans acquérir la forme d’onde en ligne de base, c’est-à-dire en supplément, le stade ST1 à la et en effectuant les stades ST2 et ST3 et à cet instant sans effectuer la correction de ligne de base. Toutefois, en acquérant la forme d’onde en ligne de base, en effectuant la correction de ligne de base de la forme d’onde du signal de référence et la forme d’onde du signal mesurée et en effectuant l’ajustement, on peut mesurer d’une manière plus efficace la concentration de gaz du gaz cible à mesurer avec une grande précision et une grande stabilité. La représente une forme d’onde de ligne de base et une forme d’onde de signal de référence, une forme d’onde de signal mesurée d’ammoniac gazeux 15 ppm par mètre (longueur du chemin optique 1 m) soumis au lissage avec un filtre d’ordre 2 et un rapport m = 4. Dans ce cas, la forme d’onde de signal mesurée était obtenue en utilisant 50 % de gaz d’un gaz d’étalonnage. Le « étalonnage », représenté aux figures 5A et 5B, indique une forme d’onde de signal de référence, la « moitié » indique une forme d’onde de signal mesurée et le « zéro » indique une forme d’onde de ligne de base. Dans cet exemple expérimental, on a trouvé que la fluctuation de la forme d’onde due à une interférence optique 2 % FS peut être supprimée à moins de 1 % FS, par rapport à la plage de mesure, et la fluctuation de l’erreur de mesure due à l’influence du bruit peut être réduite. La représente le cas d’un rapport m = 2, dans lequel la fluctuation de forme provoquée par la composante de bruit peut être supprimée, et les formes de forme d’onde se correspondent sensiblement avant et après le lissage, de sorte que la précision de détection de la concentration de gaz peut être améliorée efficacement par rapport au cas d’un rapport m = 4 de la . L’analyseur de gaz à laser, suivant la présente invention, est optimum pour une mesure de gaz d’échappement de combustion, telle qu’une chaudière, et l’incinération des ordures, et pour se rendre maître d’une combustion. En outre, il est également utile comme un analyseur pour une analyse de gaz pour du fer et de l’acier [haut fourneaux, convertisseur, four de traitement thermique, frittage (équipement de pastillage), four à coque, stockage de fruits et de légumes] et mûrissement, biochimie (microorganismes) [fermentation], pollution de l’air [incinérateurs, désulfuration des gaz de fumée et dénitration], gaz d’échappement (testeur d’élimination) de moteur à combustion interne, tels que des automobiles et des bateaux, prévention de désastres [détection de gaz explosifs, détection de gaz toxiques, analyse de gaz de combustion de nouveaux matériaux de construction], analyse pour l’utilisation de la croissance des plantes, analyse de chimie [usine de raffinage du pétrole, usine pétrochimique, usine de production de gaz, utilisation environnementale [concentration dans le sol, concentration dans un tunnel, parcelle de stationnement, gestion d’immeuble], diverses expériences de physique ou de chimie ou analogue. Analyseur (1) de gaz à laser, qui effectue une analyse de gaz d’un gaz cible à mesurer présent dans un espace cible de mesure, l’analyseur (1) de gaz à laser comprenant : une unité (10) d’émission de la lumière ayant un élément (12) laser configuré pour émettre de la lumière (30) laser dans une bande de longueurs d’ondes incluant une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer, et une unité (11) de production de lumière modulée configurée pour fournir un courant de commande à l’élément (12) laser, de manière à ce qu’une longueur soit balayée et modulée dans une bande de longueurs d’ondes incluant une longueur d’onde d’absorption de la lumière d’un spectre de raie d’absorption du gaz cible à mesurer, et une unité (20) de réception de la lumière ayant un élément (22) de réception de la lumière, qui reçoit la lumière laser ayant passé dans l’espace cible de mesure, et une unité (21) de traitement de signal de réception de la lumière configurée pour analyser le gaz cible à mesurer sur la base d’une amplitude d’une forme d’onde de détection synchrone obtenue par détection synchrone d’une sortie de signal de détection de l’élément (22) de réception de la lumière à une fréquence de modulation ou à une fréquence multipliée par la fréquence de modulation, dans lequel, dans l’unité (21) de traitement du signal de réception de la lumière, une concentration est calculée à partir d’un rapport d’amplitude entre une forme d’onde mesurée du signal obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone obtenue au moment de la mesure du gaz réel contenant le gaz cible de mesure et une forme d’onde du signal de référence obtenue en lissant la forme d’onde de détection synchrone obtenue au moment d’une mesure de gaz d’étalonnage du gaz cible à mesurer. Analyseur (1) de gaz à laser suivant la revendication 1, dans lequel dans l’unité (21) de traitement du signal de réception de la lumière, la forme d’onde de détection synchrone par le gaz d’échantillonnage est corrigée en ligne de base par une forme d’onde de ligne de base acquise en lissant un signal de détection obtenu au moment de la mesure d’un gaz zéro du gaz cible à mesurer, puis lissée pour acquérir la forme d’onde du signal de référence, la forme d’onde de détection synchrone par le gaz réel est corrigée en ligne de base par la forme d’onde de ligne de base, puis lissée pour acquérir la forme d’onde du signal mesurée, et la forme d’onde du signal mesurée, la forme d’onde du signal de référence et la forme d’onde de ligne de base sont ajustées pour calculer une concentration du gaz, à partir d’un rapport d’amplitude entre la forme d’onde du signal mesurée et la forme d’onde du signal de référence. Analyseur (1) de gaz à laser suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel une longueur a1 de fenêtre est fixée de manière à ce qu’un rapport (a1/a2) soit de 1,5 ou plus et de 3,0 ou moins, lorsqu’a1 est une longueur de fenêtre d’un filtre de lissage et a2 est une longueur correspondant à un cycle d’une forme d’onde sinusoïdale apparaissant en bruit d’interférence optique superposé à une aile du signal de détection synchrone.