(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象ガスの吸収波長帯で発振してレーザ光を出力する波長可変半導体レーザと、前記波長可変半導体レーザを駆動する駆動信号を生成するレーザ駆動部と、前記波長可変半導体レーザの出力光をガスセルを介して受光する光検出部と、前記光検出部の出力を変調信号で同期検波することにより前記光検出部の出力信号の高調波成分を抽出して波形処理を施す波形処理部と、前記波形処理部により得られた波形に基づきガス濃度を計算する濃度計算部とを備えるレーザ式ガス分析装置において、
前記レーザ駆動部は、前記駆動信号として、掃引信号に変調信号が重畳された信号で且つ掃引信号の周期と同期させて変調信号の波長振り幅を大と小とに切り替えた信号を生成し、
前記波形処理部は、前記出力信号の高調波成分に基づき、前記ガスセル内に存在するガス成分を特定するガス特定部と、
前記ガス特定部により特定されたガス成分情報を用いて、前記出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離する波形分離部と、
を備え、
前記ガス特定部は、前記変調信号の波長振り幅が小である時の前記出力信号の高調波成分に基づき、前記ガスセル内に存在するガス成分を特定し、
前記波形分離部は、前記変調信号の波長振り幅が大である時の前記出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離することを特徴とするレーザ式ガス分析装置。  
【請求項２】
前記波形処理部は、前記測定対象ガスのガス温度情報と前記測定対象ガスの圧力情報とに基づいて各ガス成分に波形分離することを特徴とする請求項１記載のレーザ式ガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変型の半導体レーザを用いてガスセル内のガスの濃度を測定するレーザ式ガス分析装置定に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、気体中の特定ガスの濃度を測定する方法として、波長可変レーザを利用したレーザ吸収分光法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
レーザ吸収分光法を用いたガス分析装置は、レーザ発光部に測定対象ガスの吸収波長帯を中心波長に持つ波長可変半導体レーザ、波長可変半導体レーザを駆動するレーザ駆動部、波長可変半導体レーザの温度を調整する温調部、測定対象ガスが充満されたガスセル、ガスセルを通過したレーザ光の光強度を測定する光検出部、光検出部の出力を同期検波することにより高調波成分の波形を抽出する同期検波部、同期検波部で得られた波形に基づきガス濃度を計算する濃度計算部を備えている。
【０００４】
波長可変半導体レーザの発振波長は、駆動電流や温度により制御される。図１３は、一般に使用されるレーザ駆動波形を示す図である。駆動波形は、測定対象ガスのある任意の吸収波長帯を掃引する掃引信号（図１３左上の波形）に掃引信号の１０〜１０００倍程度の周波数に設定された高調波信号（図１３の左下の波形、以下、変調信号と呼ぶ）を重畳して図１３の右側の波形を得ている。
【０００５】
この駆動波形により発光したレーザ出力光の光強度は、ガスセル内に存在するガスにより減衰し、レーザ出力光は光検出部で受光される。受光された信号は、同期検波部により変調信号の２倍の周波数で同期検波することにより、２次高調波成分（以下、２ｆスペクトルと呼ぶ。）が得られる。
【０００６】
レーザ光強度の減衰量は、測定対象ガスの吸収スペクトルに相当するため、同期検波部で得られた２ｆスペクトルの強度は、ガス濃度と相関がある。このため、標準ガスから得られる２ｆスペクトルを用いて、予め検量線を準備しておくことにより、測定された２ｆスペクトルからｐｐｍレベルの精度でガス濃度を計算することができる。
【０００７】
なお、従来の関連技術として、例えば、非特許文献１が知られている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−９９８４５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】LST43-15 Proceedings of 43rd Meeting on Lightwave Sensing Technology(103-110.June 2009)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示すように、測定したいガスセル中に、測定対象ガス以外のガス（以下、干渉ガスと呼ぶ。）が存在すると、取得された２ｆスペクトルは、測定対象ガスの２ｆスペクトルと干渉ガスの２ｆスペクトルとの畳込みされたスペクトルとなり、２ｆスクトルの強度からガス濃度を容易に算出できなくなる。このため、取得された２ｆスペクトルから測定対象ガスと干渉ガスとの２ｆスペクトルをフィッティングにより波形分離したい。
【００１１】
しかしながら、ガスセル中に存在すると想定される干渉ガス成分全てのデータを用いてフィッティングを行うため、かなりの時間がかかるという課題を有していた。
【００１２】
本発明の課題は、フィッティングの処理時間をより短縮することができるレーザ式ガス分析装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るレーザ式ガス分析装置は、上記課題を解決するために、測定対象ガスの吸収波長帯で発振してレーザ光を出力する波長可変半導体レーザと、前記波長可変半導体レーザを駆動する駆動信号を生成するレーザ駆動部と、前記波長可変半導体レーザの出力光をガスセルを介して受光する光検出部と、前記光検出部の出力を変調信号で同期検波することにより前記光検出部の出力信号の高調波成分を抽出して波形処理を施す波形処理部と、前記波形処理部により得られた波形に基づきガス濃度を計算する濃度計算部とを備えるレーザ式ガス分析装置において、前記レーザ駆動部は、前記駆動信号として、掃引信号に変調信号が重畳された信号で且つ掃引信号の周期と同期させて変調信号の波長振り幅を大と小とに切り替えた信号を生成し、前記波形処理部は、前記出力信号の高調波成分に基づき、前記ガスセル内に存在するガス成分を特定するガス特定部と、前記ガス特定部により特定されたガス成分情報を用いて、前記出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離する波形分離部とを備え、前記ガス特定部は、前記変調信号の波長振り幅が小である時の前記出力信号の高調波成分に基づき、前記ガスセル内に存在するガス成分を特定し、前記波形分離部は、前記変調信号の波長振り幅が大である時の前記出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザ駆動部は、駆動信号として、掃引信号に変調信号が重畳された信号で且つ掃引信号の周期と同期させて変調信号の波長振り幅を大とゼロではない小とに切り替えた信号を生成し、ガス特定部は、出力信号の高調波成分に基づきガスセル内に存在するガス成分を特定し、波形分離部は、ガス特定部により特定されたガス成分情報を用いて、出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離する。ガス特定部は、変調信号の波長振り幅が小である時の出力信号の高調波成分に基づき、ガスセル内に存在するガス成分を特定し、波形分離部は、変調信号の波長振り幅が大である時の出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離する。従って、測定対象ガスとガスセル内に存在する干渉ガス成分のみで、フィッティングを行うので、フィッティングの処理時間をより短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のレーザ式ガス分析装置の構成図である。
【図２】実施例１のレーザ式ガス分析装置のレーザ駆動信号の例を示す図である。
【図３】実施例１のレーザ式ガス分析装置の波形処理部の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例１のレーザ式ガス分析装置の波形処理フローを示す波形図である。
【図５】実施例１のレーザ式ガス分析装置のシュミレーションに用いたサンプルガスを示す図である。
【図６】実施例１のレーザ式ガス分析装置の２ｆスペクトルと変調信号との関係を示す図である。
【図７】実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅小で取得したサンプルＡの２ｆスペクトルを示す図である。
【図８】実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅大で取得したサンプルＡの２ｆスペクトルを示す図である。
【図９】実施例１のレーザ式ガス分析装置のサンプルＡのフィッティング例を示す図である。
【図１０】実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅小で取得したサンプルＢの２ｆスペクトルを示す図である。
【図１１】実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅大で取得したサンプルＢの２ｆスペクトルを示す図である。
【図１２】実施例１のレーザ式ガス分析装置のサンプルＢのフィッティング例を示す図である。
【図１３】従来のレーザ式ガス分析装置のレーザ出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のレーザ式ガス分析装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレーザ式ガス分析装置では、レーザドライバが変調信号の波長振り幅を大と小とに切り替え、波形処理部が各波長振り幅の２ｆスペクトルをそれぞれ取得し、波長振り幅が小さい時の２ｆスペクトルは、波長分解能が高いため、各々の２ｆスペクトルが分離される。これにより、各スペクトルのピーク位置を取得することでガスセル中に存在する干渉ガス成分を特定することができる。
【００１７】
また、波長振り幅が大きい時の２ｆスペクトルは、スペクトル強度が大きくなるため、Ｓ（信号）／Ｎ（雑音）の良い２ｆスペクトルを得ることができる。得られた２ｆスペクトルに対して、波長振り幅が小さい時に特定された干渉ガス成分の情報を用いてフィッティングによる波形分離を行うことを特徴とする。以下、その詳細について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の構成図である。図１に示すレーザ式ガス分析装置は、波長可変半導体レーザ１、レーザドライバ（ＬＤドライバ）２、ガスセル３、フォトダイオード４、信号増幅回路５、波形処理部６、濃度計算部７、ガス温度モニタ８、圧力モニタ９、データベース１０を有している。
【００１９】
波長可変半導体レーザ１は、測定対象ガスの吸収波長帯で発振してレーザ光を出力するもので、ＤＦＢ−ＬＤやＤＦＢ−ＱＣＬ（量子カスケードレーザ）などである。測定対象ガスは、ＮＨ３、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯ２、ＨＣＬ、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、ＣＯ２、Ｏ２などである。
【００２０】
レーザドライバ（ＬＤドライバ）２は、波長可変半導体レーザ１を駆動するための駆動信号を生成してこの駆動信号を波長可変半導体レーザ１に出力し、また、変調信号の周波数に同期したトリガ信号を波形処理部６に出力する。
【００２１】
ガスセル３は、測定対象ガスが充満されており、波長可変半導体レーザ１からのレーザ光が通過される。フォトダイオード４は、ガスセル３を通過したレーザ光を受光し、受光信号を電流変換する。
【００２２】
信号増幅回路５は、フォトダイオード４により電流変換された受光信号を増幅した後に電流電圧変換し、さらに電圧変換された信号をディジタル変換する。ガス温度モニタ８は、ガスセル３内の温度を測定する。圧力モニタ９は、ガスセル３内の圧力をモニタする。データベース１０は、干渉ガスの吸収スペクトルの位置情報を格納している。
【００２３】
波形処理部６は、信号増幅回路５からの出力信号を変調信号の周波数の２倍波で同期検波することにより２次高調波成分（２ｆスペクトル）を生成し、ガス温度モニタ８及び圧力モニタ９のモニタ値、データベース１０の干渉ガスの吸収スペクトルの位置情報を参照して、２ｆスペクトルを波形分離する。
【００２４】
濃度計算部７は、波形処理部６で波形分離された各２ｆスペクトルの強度を測定し、予め標準ガスで作成された検量線を用いて各２ｆスペクトルの強度をガス濃度に換算する。
【００２５】
ＬＤドライバ２の駆動信号は、掃引信号に変調信号（高周波）が重畳された信号であって、且つ掃引信号の周期と同期させて変調信号の波長振り幅（最小値から最大値までの振幅）を大と小との２段階に切り替えた信号からなる。
【００２６】
図２は、実施例１のレーザ式ガス分析装置のレーザ駆動信号の例を示す図である。レーザ駆動信号は、図２（ａ）に示すように、掃引信号の周期毎に変調信号の波長振り幅を大小の２段階に切り替える。あるいは、レーザ駆動信号は、図２（ｂ）に示すように、一定期間（Ｘサイクル）毎に、変調信号の波長振り幅を大小の２段階に切り替えても良い。あるいは、レーザ駆動信号は、起動時のみ波長振り幅が小の変調信号で動作させ、一定期間後に、波長振り幅が大の変調信号に切り替えても良い。
【００２７】
図３は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の波形処理部の動作を示すフローチャートである。図４は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の波形処理フローを示す波形図である。図３のステップＳ１〜Ｓ５は、図４（ａ）〜図４（ｅ）にそれぞれ対応している。
【００２８】
図２乃至図４を参照しながら、実施例１のレーザ式ガス分析装置の動作を説明する。ここでは、実施例１の特徴であるＬＤドライバ２と波形処理部６の詳細な処理を説明する。
【００２９】
まず、ＬＤドライバ２は、図３（ａ）に示すような、掃引信号の周期毎に変調信号の波長振り幅を大小の２段階に切り替えたレーザ駆動信号により波長可変半導体レーザ１を駆動する。このため、波形処理部６には、信号増幅回路５から、変調信号の波長振り幅が大の時の出力信号と、変調信号の波長振り幅が小の時の出力信号とが取り込まれる。
【００３０】
次に、波形処理部６の詳細な処理を説明する。まず、信号増幅回路５からの出力信号を変調信号の周波数の２倍波で同期検波することにより２次高調波成分（２ｆスペクトル）を生成する（図３のステップＳ１）。このとき、図４（ａ）に示すように、変調信号の波長振り幅が小で生成された２ｆスペクトルと、変調信号の波長振り幅が大で生成された２ｆスペクトルとが得られる。
【００３１】
さらに、変調信号の各波長振り幅で生成された２ｆスペクトルが抜き出される（図３のステップＳ２、図４（ｂ））。さらに、変調信号の各波長振り幅で抜き出された複数の２ｆスペクトルが加算平均される（図３のステップＳ３、図４（ｃ））。
【００３２】
さらに、変調信号の波長振り幅が小である時の２ｆスペクトルを用いてガス成分が特定される（図３のステップＳ４、図４（ｄ））。このステップＳ４の処理は、本発明のガス特定部に対応する。
【００３３】
最後に、特定されたガス成分情報とガス温度モニタ８からのガス温度情報、圧力モニタ９からの圧力情報を用いて変調信号の波長振り幅が大の時の２ｆスペクトルにおいて、波形を分離する（図３のステップＳ５、図４（ｅ））。このステップＳ５の処理は、本発明の波形分離部に対応する。
【００３４】
本出願人は、シミュレーションにより本実施例の効果を検証したので、以下、これについて説明する。
【００３５】
図５は、実施例１のレーザ式ガス分析装置のシュミレーションに用いたサンプルガスを示す図である。図５に示すように、ガスセル内の測定対象ガスをＮＨ３とし、使用する吸収スペクトルを４８３７．３３ｃｍ−１とした。ガスセル内に存在する干渉ガスにＣＯ２、Ｈ２Ｏがある場合をサンプルＡとし、ガスセル内に存在する干渉ガスにＨ２Ｏのみがある場合をサンプルＢとした。それぞれの吸収スペクトルの情報は、hitranのデータを使用した。圧力が１００ｋＰａ、ガス温度が６００Ｋとした。
【００３６】
図６は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の２ｆスペクトルと変調信号との関係を示す図である。図６におけるｍは変調指数である。この変調指数ｍは、測定対象ガスであるＮＨ３の吸収スペクトルの半値全幅Δνｃ（０．０５１２ｃｍ−１）と変調信号の波長振り幅との比として次式で与えられる。
【００３７】
ｍ＝ａ／（Δνｃ／２）
ここで、ａは変調信号の波長振り幅であり、Δνｃは吸収スペクトルの半値全幅である。図６から、ｍ＝２．２付近で、２ｆスペクトルの強度が大きくなる（Ｓ／Ｎが大きくなる）。ことがわかる。また、変調指数ｍが小さくなるほど、２ｆスペクトルのスペクトル幅が狭まる。即ち、波長分解能が向上することがわかる。
【００３８】
従って、測定対象ガスであるＮＨ３の吸収スペクトルの半値全幅Δνｃ（０．０５１２ｃｍ−１）に対して、各波長振り幅の設定条件は、以下のように設定される。
【００３９】
装置仕様を満足するようなＳ／Ｎを達成できる値として、今回はｍ＝２．２を採用した。従って、ｍ＝２．２＝Ａmax／（Δνｃ／２）から、変調信号の波長振り幅が大の時の設定値Ａmaxは、０．１１２６ｃｍ−１となる。
【００４０】
また、ガスセル内に存在するガス成分の特定を可能にした波長分解能を達成できる値として、今回は、ｍ＝０．６を採用した。ｍ＝０．６＝Ａmin／（Δνｃ／２）から、変調信号の波長振り幅が小の時の設定値Ａminは、０．０３０７ｃｍ−１となる。
【００４１】
（サンプルＡについて）
図７は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅小で取得したサンプルＡの２ｆスペクトルを示す図である。
【００４２】
図７から、４８３７ｃｍ−１〜４８３７．６ｃｍ−１の範囲において、吸収スペクトルは、(1)４８３７．２５ｃｍ−１、(2)４８３７．３３ｃｍ−１、(3)４８３７．５ｃｍ−１に存在することがわかる。従って、ガスセル内に存在する干渉ガス成分は、Ｈ２ＯとＣＯ２であることがわかる。
【００４３】
図８は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅大で取得したサンプルＡの２ｆスペクトルを示す図である。図８に示す２ｆスペクトルに対して、ＮＨ３（４８３７．３３ｃｍ−１）と干渉ガス成分のＨ２Ｏ（４８３７．２９ｃｍ−１    ４８３７．５０ｃｍ−１）とＣＯ２（４８３７．２４ｃｍ−１）との４点で、フィッティングによる波形分離を行う。
【００４４】
各ガスの吸収スペクトルは、１００ｋＰａ時においては、ローレンツプロファイルとして表される。これにより、フィッティングに用いる各ガスの２ｆスペクトル関数は、式（１）で表すことができる（非特許文献１に記載）。
【数１】
0005910139.tif 000002
【００４５】
ここで、２fsignal(v,vo,X)は、２ｆスペクトルの形状を表す。式（１）によって得られる２ｆスペクトルを２fsignal＊とおくと、フィッティングに使用する回帰式は、式（２）で表すことができる。
【数２】
0005910139.tif 000003
【００４６】
２fsignal＊は、図８の各ガス成分の合成であり、式（２）に示すような各ガス成分の総和と、誤差εとの合計で表すことができる。
【００４７】
従って、式（２）において、誤差εが最小となるようなａＸＮＨ３，ｂＸＨ２Ｏ，ｂ’ＸＨ２Ｏ，ｃＸＣＯ２を導出することにより、各ガス成分の波形を分離することができる。
【００４８】
具体的には、設定値として、ａＸＮＨ３＝ＮＨ３（４８３７．３３ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊０．７とした。ＨＷＨＭは、半値全幅の半分の値（Δνｃ／２）である。ｂＸＨ２Ｏ＝Ｈ２Ｏ（４８３７．２９ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊０．１７５とし、ｂ’ＸＨ２Ｏ＝Ｈ２Ｏ（４８３７．５０ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊０．１７５とし、ｃＸＣＯ２＝ＣＯ２（４８３７．２４ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊３とした。
【００４９】
ａＸＮＨ３，ｂＸＨ２Ｏ，ｂ’ＸＨ２Ｏ，ｃＸＣＯ２の各々における係数０．７、０．１７５、０．１７５、３を変えることにより、誤差εを最小にすることで、ａＸＮＨ３，ｂＸＨ２Ｏ，ｂ’ＸＨ２Ｏ，ｃＸＣＯ２を導出することができる。
【００５０】
図９は、実施例１のレーザ式ガス分析装置のサンプルＡのフィッティング例を示す図である。図９では、取得した２ｆスペクトル、ＮＨ３、Ｈ２ＯＡ、Ｈ２ＯＢ、ＣＯ２、加算した２ｆスペクトルが示されている。
【００５１】
図９のフィッティングにより、各ガスのスペクトルを分離でき、分離したスペクトルに基づいて濃度計算部７で各ガスの濃度を算出することができる。
【００５２】
（サンプルＢについて）
図１０は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅小で取得したサンプルＢの２ｆスペクトルを示す図である。図１０から、４８３７ｃｍ−１〜４８３７．６ｃｍ−１の範囲において、吸収スペクトルは、(2)４８３７．３ｃｍ−１、(3)４８３７．５ｃｍ−１に存在することがわかる。従って、ガスセル内に存在する干渉ガス成分は、Ｈ２Ｏであることがわかる。
【００５３】
図１１は、実施例１のレーザ式ガス分析装置の変調信号の波長振り幅大で取得したサンプルＢの２ｆスペクトルを示す図である。図１１に示す２ｆスペクトルに対して、ＮＨ３（４８３７．３３ｃｍ−１）と干渉ガス成分のＨ２Ｏ（４８３７．２９ｃｍ−１    ４８３７．５０ｃｍ−１）との３点で、フィッティングによる波形分離を行う。
【００５４】
サンプルＡの処理と同様に、得られる２ｆスペクトルを２fsignal＊とおくと、フィッティングに使用する回帰式は、式（３）で表すことができる。
【数３】
0005910139.tif 000004
【００５５】
２fsignal＊は、式（３）に示すような各ガス成分の総和と、誤差εとの合計で表すことができる。
【００５６】
従って、式（３）において、誤差εが最小となるようなａＸＮＨ３，ｂＸＨ２Ｏ，ｂ’ＸＨ２Ｏを導出することにより、各ガス成分の波形を分離することができる。
【００５７】
具体的には、設定値として、ａＸＮＨ３＝ＮＨ３（４８３７．３３ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊０．７とした。ＨＷＨＭは、半値全幅の半分の値（Δνｃ／２）である。ｂＸＨ２Ｏ＝Ｈ２Ｏ（４８３７．２９ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊０．１７５とし、ｂ’ＸＨ２Ｏ＝Ｈ２Ｏ（４８３７．５０ｃｍ−１）におけるＨＷＨＭ／π＊０．１７５とした。
【００５８】
ａＸＮＨ３，ｂＸＨ２Ｏ，ｂ’ＸＨ２Ｏの各々における係数０．７、０．１７５、０．１７５を変えることにより、誤差εを最小にすることで、ａＸＮＨ３，ｂＸＨ２Ｏ，ｂ’ＸＨ２Ｏを導出することができる。
【００５９】
図１２は、実施例１のレーザ式ガス分析装置のサンプルＢのフィッティング例を示す図である。図１２では、取得した２ｆスペクトル、ＮＨ３、Ｈ２ＯＡ、Ｈ２ＯＢ、加算した２ｆスペクトルが示されている。
【００６０】
図１２のフィッティングにより、各ガスのスペクトルを分離でき、分離したスペクトルに基づいて濃度計算部７により各ガスの濃度を算出することができる。
【００６１】
このように、実施例１のレーザ式ガス分析装置によれば、ＬＤドライバ２は、駆動信号として、掃引信号に変調信号が重畳された信号で且つ掃引信号の周期と同期させて変調信号の波長振り幅を大と小とに切り替えた信号を生成し、波形処理部６内のガス特定部は、出力信号の高調波成分に基づきガスセル内に存在するガス成分を特定し、波形処理部６内の波形分離部は、ガス特定部により特定されたガス成分情報を用いて、出力信号の高調波成分において各ガス成分に波形分離する。
【００６２】
即ち、ＬＤドライバ２が変調信号の波長振り幅を大と小とに切り替え、波形処理部６が各波長振り幅の２ｆスペクトルをそれぞれ取得し、波長振り幅が小さい時の２ｆスペクトルは、波長分解能が高いため、各々の２ｆスペクトルが分離される。これにより、各スペクトルのピーク位置を取得することでガスセル中に存在する干渉ガス成分を特定することができる。
【００６３】
また、波長振り幅が大きい時の２ｆスペクトルは、スペクトル強度が大きくなるため、Ｓ／Ｎの良い２ｆスペクトルを得ることができる。得られた２ｆスペクトルに対して、波長振り幅が小さい時に特定された干渉ガス成分の情報を用いてフィッティングによる波形分離を行う。従って、測定対象ガスとガスセル内に存在する干渉ガス成分のみで、フィッティングを行うので、フィッティングの処理時間をより短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係るレーザ式ガス分析装置は、ガス分析装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１‥波長可変半導体レーザ、２‥ＬＤドライバ、３‥ガスセル、４‥フォトダイオード、５‥信号増幅回路、６‥波形処理部、７‥濃度計算部、８‥ガス温度モニタ、９‥圧力モニタ、１０‥データベース。
【図１】
0005910139.tif 000005
【図２】
0005910139.tif 000006
【図３】
0005910139.tif 000007
【図４】
0005910139.tif 000008
【図５】
0005910139.tif 000009
【図６】
0005910139.tif 000010
【図７】
0005910139.tif 000011
【図８】
0005910139.tif 000012
【図９】
0005910139.tif 000013
【図１０】
0005910139.tif 000014
【図１１】
0005910139.tif 000015
【図１２】
0005910139.tif 000016
【図１３】
0005910139.tif 000017