(57)【要約】【課題】小型化した場合であっても内部の密閉性を保つことができ、かつ、精度の高い測定を可能とするガス濃度モニタ用プローブ及びガス濃度モニタを提供する。【解決手段】ガス濃度モニタ用プローブ６は、セル部８と窓部材９とを備えている。窓部材９は、外周面に形成された段差部９３においてセル部８に固定される。そのため、ガス濃度モニタ用プローブ６を小型化し、各部材を小型化した場合であって、窓部材９の段差部９３を固定対象であるセル部８に係合させることにより、係合する面積を十分に確保できる。その結果、窓部材９を確実に固定でき、内部の密閉性を保つことができる。また、段差部９３に接着剤を塗布して窓部材９を固定する場合に、係合面積が大きくなるため、接着剤が係合部分からはみ出しにくい。そのため、接着剤が光路上にはみ出して測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となるガスを収容する測定空間を有し、前記測定空間内のガスの濃度をモニタするために用いられるガス濃度モニタ用プローブであって、
前記測定空間が形成されたセル部と、
前記測定空間内に入射させる測定光の光路を形成するプローブ部と、
前記プローブ部からの測定光を透過させて前記測定空間内に入射させる窓部材とを備え、
前記窓部材の外周面には、段差部が形成されており、当該段差部において前記窓部材が固定されていることを特徴とするガス濃度モニタ用プローブ。
【請求項２】
前記窓部材は、前記セル部内に挿入される挿入部と、前記挿入部よりも大きい外径を有するフランジ部とが一体的に形成されており、前記挿入部と前記フランジ部との境界部が前記段差部を構成していることを特徴とする請求項１に記載のガス濃度モニタ用プローブ。
【請求項３】
前記セル部は、その内周面が前記挿入部の外径に対応する均一な内径を有することを特徴とする請求項２に記載のガス濃度モニタ用プローブ。
【請求項４】
前記セル部及び前記プローブ部が分離して構成されており、
前記窓部材は、前記段差部において前記セル部に固定され、
前記セル部と前記プローブ部との間に前記窓部材が挟持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガス濃度モニタ用プローブ。
【請求項５】
前記セル部における前記プローブ部側とは反対側の端部には、前記測定空間内に入射する測定光を反射させるための反射鏡が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス濃度モニタ用プローブ。
【請求項６】
前記セル部における前記プローブ部側とは反対側の端部には、前記測定空間内に入射する測定光を透過させるための透光部材が設けられ、
前記透光部材の外周面には、段差部が形成されており、当該段差部において前記透光部材が固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス濃度モニタ用プローブ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のガス濃度モニタ用プローブと、
前記プローブ部及び前記窓部材を介して、前記セル部における前記測定空間内に測定光を入射させる光源と、
前記測定空間内を通過し、当該測定空間から出射した光を検出する検出器とを備えることを特徴とするガス濃度モニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象となるガスを収容する測定空間を有し、測定空間内のガスの濃度をモニタするために用いられるガス濃度モニタ用プローブ、及び、当該ガス濃度モニタ用プローブを備えるガス濃度モニタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定対象となるガスに含まれる成分の濃度を測定するために、筒状の反射セル（筒状フレーム）を備えたガス濃度モニタが用いられる場合がある。この種のガス濃度モニタでは、反射セル内に形成された測定空間内に測定対象となるガスが取り込まれ、その状態で測定空間内に光を入射させる。反射セル内に入射した光は、測定空間内に設けられた反射鏡で反射した後、反射セル内から出射し、その光が検出器で検出される。
【０００３】
反射セル内に入射した光は、測定空間を通過する際、測定空間内のガスに含まれる成分に応じた波長の光が吸収される。したがって、測定空間を通過して反射鏡で反射された後の光を検出器で検出することにより、その光の各波長における検出強度に基づいて、ガスに含まれる成分の濃度を測定することができる（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
図５は、従来の第１のガス濃度モニタ用プローブ１００の構成例を示した概略断面図である。ガス濃度モニタ用プローブ１００は、ガス濃度モニタに用いられるものであって、プローブ部１０１と、セル部１０２と、窓部材１０３と、反射鏡１０４とを備えている。
【０００５】
プローブ部１０１は、筒状に形成されている。
セル部１０２は、筒状に形成されている。セル部１０２の軸方向一方側端部（図５において上端部）は、プローブ部１０１の軸方向他方側端部（図５において下端部）に接続されている。セル部１０２の周面には、複数の開口１０２ａが形成されている。
【０００６】
窓部材１０３は、セル部１０２の軸方向一方側端部（上端部）の内部に設けられている。窓部材１０３は、例えば、ガラスからなる透明な板状の部材である。窓部材１０３は、ガスケット１０５を介して、プローブ部１０１とセル部１０２とで押さえつけられるようにして固定されている。ガスケット１０５は、プローブ部１０１と窓部材１０３との間をシールしている。
【０００７】
反射鏡１０４は、セル部１０２の軸方向他方側端部（下端部）の内部に設けられている。反射鏡１０４は、板状に形成されており、その外周面がセル部１０２の内周面に固定されている。
セル部１０２の内周面と、窓部材１０３と、反射鏡１０４とによって区画される領域が測定空間１０６である。
【０００８】
ガス濃度を測定する際には、ガス濃度モニタは、内部に測定対象領域Ｓ２が形成されている測定対象部１１０にセットされる。測定対象部１１０には、開口１１０ａが形成されている。ガス濃度モニタが測定対象部１１０にセットされた状態では、セル部１０２が開口１１０ａを介して測定対象領域Ｓ２内に配置されており、プローブ部１０１が測定対象部１１０の端面に係合している。また、測定対象領域Ｓ２に存在するガスは、開口１０２ａを介して測定空間１０６内に取り込まれる。
【０００９】
そして、ガス濃度モニタにおいて、図示しない光源から光が出射される。出射された光は、プローブ部１０１内の空間を通過する。プローブ部１０１内を通過した光は、窓部材１０３を透過し、測定空間１０６内において反射鏡１０４に向かう。そして、光は、反射鏡１０４で反射され、測定空間１０６を通過した後、窓部材１０３を透過して測定空間１０６から出射する。測定空間１０６から出射した光は、プローブ部１０１内を通過して、図示しない検出器で検出される。
【００１０】
上記したように、プローブ部１０１と窓部材１０３との間は、ガスケット１０５によってシールされている。そのため、プローブ部１０１内が密閉され、測定空間１０６内のガスがプローブ部１０１内に流入することが防止される。これにより、高い精度でガス濃度を測定できる。
【００１１】
このようなガスケット１０５を設ける構成は、ガス濃度モニタ用プローブ１００が比較的大きい構成の場合に用いることができる。ガス濃度モニタ用プローブ１００において、セル部１０２の外径Ｌ２は、例えば、１０ｍｍ程度である。このように、セル部１０２が比較的大きい場合には、ガスケット１０５を用いて測定空間１０６内を気密状態に保つことができる。
【００１２】
一方、測定対象によっては測定箇所が狭くなることもあり、この場合には、小型のガス濃度モニタ（ガス濃度モニタ用プローブ）を用いる必要がある。このような小型のガス濃度モニタの場合、各部材も小型化するため、ガスケットを用いて内部空間を完全な密閉状態に保つことが難しい。そのため、小型のガス濃度モニタの場合には、ガスケットを用いる方法とは別方法で、内部空間を密閉状態に保つ必要がある。
【００１３】
図６は、従来の第２のガス濃度モニタ用プローブ２００の構成例を示した概略断面図である。図６のガス濃度モニタ用プローブ２００は、小型のガス濃度モニタに用いられるものである。ガス濃度モニタ用プローブ２００は、プローブ部２０１と、セル部２０２と、窓部材２０３と、反射鏡２０４とを備えている。
【００１４】
プローブ部２０１は、筒状に形成されている。
セル部２０２は、筒状に形成されている。セル部２０２の軸方向一方側端部（図６において上端部）は、プローブ部２０１の軸方向他方側端部（図６において下端部）に接続されている。セル部２０２の周面には、複数の開口２０２ａが形成されている。セル部２０２の外径Ｌ３は、例えば、３ｍｍ程度である。
【００１５】
窓部材２０３は、セル部２０２の軸方向一方側端部（上端部）の内部に設けられている。窓部材２０３は、例えば、ガラスからなる透明な板状の部材である。窓部材２０３の外周面は、セル部２０２の内周面に固定されている。セル部２０２の軸方向一方側端部（上端部）には、段差が形成されており、この段差に窓部材２０３が係合している。窓部材２０３は、例えば、接着により、セル部２０２に対して固定されている。
【００１６】
反射鏡２０４は、セル部２０２の軸方向他方側端部（下端部）の内部に設けられている。反射鏡２０４は、板状に形成されており、その外周面がセル部２０２の内周面に固定されている。
セル部２０２の内周面と、窓部材２０３と、反射鏡２０４とによって区画される領域が測定空間２０６である。
【００１７】
ガス濃度を測定する際には、ガス濃度モニタは、内部に測定対象領域Ｓ３が形成されている測定対象部２１０にセットされる。測定対象部２１０には、開口２１０ａが形成されている。ガス濃度モニタが測定対象部２１０にセットされた状態では、セル部２０２が開口２１０ａを介して測定対象領域Ｓ３内に配置されており、プローブ部２０１が測定対象部２１０の端面に係合している。また、測定対象領域Ｓ３に存在するガスは、開口２０２ａを介して測定空間２０６内に取り込まれる。
【００１８】
そして、ガス濃度モニタにおいて、図示しない光源から光が出射され、出射された光は、プローブ部２０１内の空間を通過し、窓部材２０３を透過し、測定空間２０６内において反射鏡２０４に向かう。そして、光は、反射鏡２０４で反射され、測定空間２０６を通過した後、窓部材２０３を透過して測定空間２０６から出射する。測定空間２０６から出射した光は、プローブ部２０１内を通過して、図示しない検出器で検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０１５−１３７９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図６に示すガス濃度モニタでは、窓部材２０３は、例えば、接着により、セル部２０２に対して固定されている。具体的には、窓部材２０３は、軸方向他方側端縁（下端縁）に接着剤が塗布された状態でセル部２０２に係合されることにより、セル部２０２に対して固定される。
このような構成の場合、接着面積が小さいため、窓部材２０３をセル部２０２に対して完全に密着させることができず、内部の密閉性が低下する可能性がある。
【００２１】
また、窓部材２０３とセル部２０２とを接合した結果、窓部材２０３に塗布した接着剤が光路上にはみ出る場合もある。そして、この場合には、測定に悪影響を及ぼしてしまう。
【００２２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、小型化した場合であっても内部の密閉性を保つことができ、かつ、精度の高い測定を可能とするガス濃度モニタ用プローブ及びガス濃度モニタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（１）本発明に係るガス濃度モニタ用プローブは、測定対象となるガスを収容する測定空間を有し、前記測定空間内のガスの濃度をモニタするために用いられる。前記ガス濃度モニタ用プローブは、セル部と、プローブ部と、窓部材とを備える。前記セル部には、前記測定空間が形成されている。前記プローブ部は、前記測定空間内に入射させる測定光の光路を形成する。前記窓部材は、前記プローブ部からの測定光を透過させて前記測定空間内に入射させる。前記窓部材の外周面には、段差部が形成されており、当該段差部において前記窓部材が固定されている。
【００２４】
このような構成によれば、ガス濃度モニタ用プローブにおいて、窓部材は、外周面に形成された段差部において固定される。
【００２５】
そのため、各部材を小型化した場合であっても、窓部材の段差部を固定対象の部材に係合させることにより、係合する面積を十分に確保できる。その結果、窓部材を確実に固定でき、内部の密閉性を保つことができる。
また、例えば、段差部に接着剤を塗布して窓部材を固定する場合であっても、係合面積が大きくなるため、接着剤が係合部分からはみ出しにくい。
そのため、接着剤などの窓部材を固定するための材料が光路上にはみ出して測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
すなわち、本発明に係るガス濃度モニタ用プローブによれば、小型化した場合であっても内部の密閉性を保つことができ、かつ、精度の高い測定が可能となる。
【００２６】
（２）また、前記窓部材は、前記セル部内に挿入される挿入部と、前記挿入部よりも大きい外径を有するフランジ部とが一体的に形成されていてもよい。前記挿入部と前記フランジ部との境界部が前記段差部を構成していてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、挿入部とフランジ部との境界部を固定対象の部材に係合させることにより、窓部材を一層確実に固定できる。
【００２８】
また、挿入部とフランジ部との境界部に接着剤を塗布して窓部材を固定すれば、接着剤が光路上にはみ出しにくく、接着剤が測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００２９】
（３）また、前記セル部は、その内周面が前記挿入部の外径に対応する均一な内径を有してもよい。
【００３０】
このような構成によれば、セル部を簡易に構成できる。
【００３１】
（４）また、前記ガス濃度モニタ用プローブにおいて、前記セル部及び前記プローブ部が分離して構成されていてもよい。前記窓部材は、前記段差部において前記セル部に固定されてもよい。前記セル部と前記プローブ部との間に前記窓部材が挟持されてもよい。
【００３２】
このような構成によれば、セル部とプローブ部との間で窓部材を挟持することにより、窓部材を一層確実に固定できる。
【００３３】
（５）また、前記ガス濃度モニタ用プローブにおいて、前記セル部における前記プローブ部側とは反対側の端部には、前記測定空間内に入射する測定光を反射させるための反射鏡が設けられていてもよい。
【００３４】
このような構成によれば、セル部におけるプローブ部側とは反対側の端部において、測定光を反射鏡によって反射させることができる。そして、測定光をプローブ部に向かわせることができる。
【００３５】
（６）また、前記ガス濃度モニタ用プローブにおいて、前記セル部における前記プローブ部側とは反対側の端部には、前記測定空間内に入射する測定光を透過させるための透光部材が設けられていてもよい。前記透光部材の外周面には、段差部が形成されており、当該段差部において前記透光部材が固定されていてもよい。
【００３６】
このような構成によれば、測定空間内に入射した光を、透光部材を透過させて測定空間から出射させることができる。
また、ガス濃度モニタ用プローブにおいて、透光部材は、外周面に形成された段差部において固定される。
【００３７】
そのため、各部材を小型化した場合であって、透光部材の段差部を固定対象の部材に係合させることにより、係合する面積を十分に確保できる。その結果、透光部材を確実に固定できる。
また、例えば、段差部に接着剤を塗布して透光部材を固定する場合であっても、係合面積が大きくなるため、接着剤が係合部分からはみ出しにくい。
そのため、接着剤などの透光部材を固定するための材料が光路上にはみ出して測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００３８】
（７）また、本発明に係るガス濃度モニタは、前記ガス濃度モニタ用プローブと、光源と、検出器とを備える。前記光源は、前記プローブ部及び前記窓部材を介して、前記セル部における前記測定空間内に測定光を入射させる。前記検出器は、前記測定空間内を通過し、当該測定空間から出射した光を検出する。
【００３９】
このような構成によれば、窓部材を確実に固定したガス濃度モニタ用プローブを用いることにより、精度の高い測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、ガス濃度モニタ用プローブにおいて、窓部材は、外周面に形成された段差部において固定される。そのため、各部材を小型化した場合であっても、窓部材の段差部を固定対象の部材に係合させることにより、係合する面積を十分に確保できる。その結果、窓部材を確実に固定でき、内部の密閉性を保つことができる。また、段差部に接着剤を塗布して窓部材を固定する場合であっても、係合面積が大きくなるため、接着剤が係合部分からはみ出しにくい。そのため、接着剤などの窓部材を固定するための材料が光路上にはみ出して測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス濃度モニタを示した概略的な断面図である。
【図２】図１のガス濃度モニタ用プローブの詳細な構成を示した断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るガス濃度モニタ用プローブの詳細を示した断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るガス濃度モニタ用プローブの詳細を示した断面図である。
【図５】従来の第１のガス濃度モニタ用プローブの構成例を示した概略断面図である。
【図６】従来の第２のガス濃度モニタ用プローブの構成例を示した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
１．ガス濃度モニタ
図１は、ガス濃度モニタ１を示した概略的な断面図である。
ガス濃度モニタ１は、測定対象となるガスに含まれる成分の濃度を測定するためのものであって、小型の装置である。ガス濃度モニタ１は、本体２と、光源３と、検出器４と、ミラー５と、ガス濃度モニタ用プローブ６とを備えている。
【００４３】
本体２は、ボックス状に形成されている。
光源３は、本体２に設けられている。光源５は、測定光としてのレーザ光を出射可能に構成されている。
検出器４は、本体２内に設けられている。
ミラー５は、本体２内に設けられており、検出器４と間隔を隔てて配置されている。
【００４４】
ガス濃度モニタ用プローブ６は、本体２に取り付けられている。具体的には、本体２には、光源３と対向する部分に開口（図示せず）が形成されており、この開口を覆うようして、ガス濃度モニタ用プローブ６が本体２に取り付けられている。
【００４５】
ガス濃度モニタ用プローブ６は、測定空間１１（後述する）内のガスの濃度をモニタするために用いられる。ガス濃度モニタ用プローブ６は、プローブ部７と、セル部８と、窓部材９と、反射鏡１０とを備えている。なお、図１では、ガス濃度モニタ用プローブ６の構成を簡略化して示している。
【００４６】
プローブ部７は、円筒状に形成されている。プローブ部７の軸方向一方側端部（図１において上端部）は、本体２に形成された開口を覆うようにして、本体２に取り付けられている。プローブ部７内では、後述するように、測定空間１１に入射する測定光の光路が形成される。
【００４７】
セル部８は、円筒状に形成されている。セル部８の軸方向一方側端部（上端部）は、プローブ部７の軸方向他方側端部（下端部）に接続されている。セル部８の周面には、複数の開口８ａが形成されている。
窓部材９は、プローブ部７とセル部８との接続部分の内部に設けられている。窓部材９は、例えば、ガラスからなる透明な部材である。
【００４８】
反射鏡１０は、セル部８の軸方向他方側端部（下端部）の内部に設けられている。換言すれば、反射鏡１０は、セル部８におけるプローブ部７側とは反対側の端部に設けられている。反射鏡１０は、板状に形成されており、その外周面がセル部８の内周面に固定されている。
【００４９】
セル部８の内周面と、窓部材９と、反射鏡１０とによって区画される領域が測定空間１１である。窓部材９は、測定空間１１の一方側の端部を形成しており、反射鏡１０は、測定空間１１における他方側の端部を形成している。すなわち、窓部材９及び反射鏡１０は、測定空間１１を挟んで互いに対向するように配置されている。
【００５０】
ガス濃度を測定する際には、ガス濃度モニタ１は、内部に測定対象領域Ｓ１が形成されている測定対象部２０にセットされる。測定対象部２０は、例えば、排気管である。測定対象部２０には、開口２０ａが形成されている。ガス濃度モニタ１が測定対象部２０にセットされた状態では、セル部８が開口２０ａを介して測定対象領域Ｓ１内に配置されており、プローブ部７が測定対象部２０の端面に係合している。また、測定対象領域Ｓ１に存在するガス（例えば排気ガス）は、開口８ａを介して測定空間１１内に取り込まれる。
【００５１】
ガス濃度モニタ１では、光源３から測定光が出射され、出射された測定光は、本体２の開口を通過した後、プローブ部７内に入射する。そして、プローブ部７内を通過した光は、窓部材９を透過し、測定空間１１内において反射鏡１０に向かう。そして、光は、反射鏡１０で反射され、測定空間１１を通過した後、窓部材９を透過して測定空間１１から出射する。測定空間１１から出射した光は、プローブ部７内を通過して、本体２内に入射し、ミラー５で反射されて検出器４に向かう。そして、測定光は、検出器４で検出される。このように、測定光は、測定空間１１内を一往復した後、検出器４で検出される。
【００５２】
測定光が測定空間１１内を通過する際に、測定空間１１内のガスに含まれる成分に応じた波長の光が吸収される。ガス濃度モニタ１では、測定空間１１を通過した後の光を検出器４で検出することにより、その光の各波長における検出強度に基づいて、ガスに含まれる成分の濃度を測定する。
【００５３】
２．ガス濃度モニタ用プローブの詳細構成
図２は、ガス濃度モニタ用プローブ６の詳細な構成を示した断面図である。
ガス濃度モニタ用プローブ６において、プローブ部７の軸方向他方側端部（図２において下端部）の内周面には、凹部７ａが形成されている。
凹部７ａは、プローブ部７の内周面から径方向外方に向かって窪んでいる。すなわち、プローブ部７において、軸方向他方側端部（下端部）の内径は、軸方向他方側端部以外（下端部以外）の部分の内径よりも大きい。図示しないが、プローブ部７の軸方向他方側端部の内周面（凹部７ａが形成される部分の内周面）には、ねじ溝が形成されている。
【００５４】
セル部８は、プローブ部７と分離した部材として構成されている。セル部８は、第１部分８１と、第２部分８２と、第３部分８３とを一体的に備えている。
第１部分８１は、セル部８において中央部に位置している。第１部分８１は、円筒状に形成されている。
【００５５】
第２部分８２は、第１部分８１の軸方向一方側端部（上端部）から連続して軸方向一方側（上方側）に延びている。第２部分８２は、円筒状に形成されている。第２部分８２の外径は、第１部分８１の外径と同一である。第２部分８２の外径は、プローブ部７の軸方向他方側端部の内径（凹部７ａが形成される部分の内径）とほぼ同一である。第２部分８２の内径は、第１部分８１の内径よりも大きい。図示しないが、第２部分８２の外周面には、ねじ山が形成されている。
【００５６】
第３部分８３は、第１部分８１の軸方向他方側端部（下端部）から連続して軸方向他方側（下方側）に延びている。第３部分８３は、円筒状に形成されている。第３部分８３の外径は、第１部分８１の外径よりも小さい。第３部分８３の内径は、第１部分８１の内径と同一である。第３部分８３の外径Ｌ１は、例えば、３ｍｍ程度である。上記した開口８ａは、第３部分８３に形成されている。また、上記した反射鏡１０は、第３部分８３の内周面に固定されている。第１部分８１の軸線、第２部分８２の軸線及び第３部分８３の軸線は、一致している。
窓部材９は、円柱状に形成されており、軸方向の位置によって径が異なる形状となっている。窓部材９は、挿入部９１と、フランジ部９２とを一体的に備えている。
【００５７】
挿入部９１は、円板状に形成されている。挿入部９１の外径は、セル部８の第２部分８２の内径とほぼ同一である。
フランジ部９２は、挿入部９１の軸方向一方側端部（上端部）から連続して軸方向一方側（上方側）に延びている。フランジ部９２は、挿入部９１の外径よりも大きい外径を有する円板状に形成されている。フランジ部９２の外径は、プローブ部７の凹部７ａの内径とほぼ同一である。フランジ部９２の軸線と、挿入部９１の軸線とは一致している。フランジ部９２と挿入部９１との境界部が、段差部９３である。
【００５８】
３．窓部材の固定
窓部材９を固定する際には、まず、窓部材９の段差部９３に接着剤が塗布される。そして、セル部８の第２部分８２の内方に挿入部９１が挿入される。
この状態から、セル部８の第２部分８２に対して、プローブ部７の軸方向他方側端部（下端部）が係合される。そして、セル部８に対してプローブ部７が締め付けられることにより、セル部８にプローブ部７が取り付けられる。
【００５９】
これにより、窓部材９の挿入部９１は、プローブ部７とセル部８（第２部分８２）との間で挟持される。また、窓部材９の挿入部９１の外周面は、セル部８の第２部分８２の内周面に密着し、フランジ部９２の軸方向他方側端面（下端面）は、セル部８の第２部分８２の軸方向一方側端面（上端面）に密着する。窓部材９の段差部９３は、セル部８の第２部分８２の角部に密着する。
【００６０】
そして、段差部９３に塗布された接着剤が、フランジ部９２の軸方向他端面（下端面）、及び、挿入部９１の外周面に拡がる。このようにして、接着剤がセル部８と窓部材９との接合面にまんべんなく拡がる。そして、この接着剤により、窓部材９がセル部８に固定される。
【００６１】
このように、窓部材９は、段差部９３においてセル部８に固定される。そのため、窓部材９を確実に固定でき、セル部８と窓部材９との間を密閉状態に保つことができる。具体的には、測定空間１１内のガスがプローブ部７内に入り込むことを防止できる。
なお、窓部材９を、セル部８に対してロウ付けにより固定してもよい。この場合、段差部９３には、ロウ材が塗布される。また、窓部材９の固定方法としては、融着又は溶接などの任意の固定方法を用いることが可能である。
【００６２】
４．作用効果
（１）本実施形態によれば、図２に示すように、ガス濃度モニタ用プローブ６において、窓部材９は、外周面に形成された段差部９３においてセル部８に固定される。
【００６３】
そのため、ガス濃度モニタ用プローブ６を小型化し、各部材を小型化した場合であって、窓部材９の段差部９３を固定対象であるセル部８に係合させることにより、係合する面積を十分に確保できる。その結果、窓部材９を確実に固定でき、内部の密閉性を保つことができる（セル部８と窓部材９との間を密閉状態に保つことができる）。具体的には、測定空間１１内のガスがプローブ部７内に入り込むことを防止できる。
また、段差部９３に接着剤を塗布して窓部材９を固定する場合に、係合面積が大きくなるため、接着剤が係合部分からはみ出しにくい（接着剤が係合部分以外に回り込みにくい）。
【００６４】
そのため、接着剤などの窓部材９を固定するための材料が光路上にはみ出して測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。そして、ガス濃度モニタ１において、精度の高い測定を行うことができる。
【００６５】
このように、ガス濃度モニタ１（ガス濃度モニタ用プローブ６）によれば、小型化した場合であっても内部の密閉性を保つことができ、かつ、精度の高い測定が可能となる。
【００６６】
（２）また、本実施形態によれば、図２に示すように、ガス濃度モニタ用プローブ６において、窓部材９は、挿入部９１とフランジ部９２とを備えている。そして、挿入部９１とフランジ部９２との境界部が段差部９３を構成している。
【００６７】
そのため、挿入部９１とフランジ部９２の境界部である段差部９３を、固定対象であるセル部８に係合させることにより、窓部材９を一層確実に固定できる。
【００６８】
また、挿入部９１とフランジ部９２との境界部である段差部９３に接着剤を塗布して窓部材９を固定するため、接着剤が光路上にはみ出しにくく、接着剤が測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００６９】
（３）また、本実施形態によれば、ガス濃度モニタ用プローブ６において、プローブ部７及びセル部８は分離して構成されている。窓部材９は、段差部９３においてセル部８に固定される。そして、窓部材９は、プローブ部７とセル部８との間で挟持される。
【００７０】
そのため、プローブ部７とセル部８との間で窓部材９を挟持することにより、窓部材９を一層確実に固定できる。
【００７１】
（４）また、本実施形態によれば、図２に示すように、ガス濃度モニタ用プローブ６において、反射鏡１０は、セル部８におけるプローブ部７とは反対側の端部（軸方向他方側端部）に設けられている。
【００７２】
そのため、セル部８におけるプローブ部７側とは反対側の端部（軸方向他方側端部）において、測定光を反射鏡１０によって反射させて、プローブ部７に向かわせることができる。
【００７３】
５．第２実施形態
以下では、図３及び図４を用いて、本発明の他の実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、上記と同様の符号を用いることにより説明を省略する。
図３は、本発明の第２実施形態に係るガス濃度モニタ用プローブ６の詳細を示した断面図である。
第２実施形態では、セル部８の形状が、第１実施形態と異なっている。
【００７４】
具体的には、第２実施形態では、セル部８は、長尺な円筒状に形成されている。セル部８の内周面及び外周面は面一に形成されている。セル部８の内周面は、窓部材９の挿入部９１の外径に対応する均一な内径を有している。セル部８の外周面は、プローブ部７の軸方向他方側端部の内径（凹部７ａが形成される部分の内径）とほぼ同一の外径を有している。図示しないが、セル部８の軸方向一方側端部（上端部）の外周面には、ねじ山が形成されている。
【００７５】
窓部材９を固定する際には、まず、窓部材９の段差部９３に接着剤が塗布される。そして、セル部８の軸方向一方側端部（上端部）の内方に窓部材９の挿入部９１が挿入される。
【００７６】
この状態から、セル部８の軸方向一方側端部（上端部）に対して、プローブ部７の軸方向他方側端部（下端部）が係合される。そして、セル部８に対してプローブ部７が締め付けられることにより、セル部８にプローブ部７が取り付けられる。また、窓部材９の挿入部９１は、プローブ部７とセル部８との間で挟持される。窓部材９の挿入部９１の外周面は、セル部８の内周面に密着し、フランジ部９２の軸方向他方側端面（下端面）は、セル部８の軸方向一方側端面（上端面）に密着する。窓部材９の段差部９３は、セル部８の角部の端縁に密着する。
【００７７】
このとき、段差部９３に塗布された接着剤が、フランジ部９２の軸方向他端面（下端面）、及び、挿入部９１の外周面に拡がる。そして、この接着剤により、窓部材９がセル部８に固定される。
【００７８】
このように、第２実施形態のガス濃度モニタ用プローブ６によれば、セル部８は、その内周面が窓部材９の挿入部９１の外径に対応する均一な内径を有している。
そのため、セル部８を簡易に構成できる。
【００７９】
６．第３実施形態
（１）ガス濃度モニタ用プローブの詳細構成
図４は、本発明の第３実施形態に係るガス濃度モニタ用プローブ６の詳細を示した断面図である。
上記した第１実施形態では、ガス濃度モニタ用プローブ６において、測定空間１１内に入射した測定光は、反射鏡１０で反射されて（測定空間１１内を往復して）検出器４に向かう。
対して、第２実施形態では、ガス濃度モニタ用プローブ６において、測定空間１１内に入射した測定光は、測定空間１１内を往復せずに検出器４に向かう。
【００８０】
具体的には、第２実施形態では、セル部８は、第３部分８３に代えて、第４部分８４を備えている。セル部８は、第１部分８１と、第２部分８２と、第４部分８４とを一体的に備えている。開口８ａは、第１部分８１の周面に設けられている。また、第２実施形態では、反射鏡１０は設けられていない。
【００８１】
第４部分８４は、第１部分８１の軸方向他方側端部（下端部）から連続して軸方向他方側（下方側）に延びている。第４部分８４は、円筒状に形成されている。第４部分８４の外径は、第１部分８１の外径と同一である。第４部分８４の内径は、第１部分８１の内径よりも大きい。図示しないが、第４部分８４の外周面にはねじ山が形成されている。第４部分８４の内部には、透光部材３０が設けられている。
【００８２】
透光部材３０は、例えば、ガラスからなる透明な部材であって、円柱状に形成されている。透光部材３０は、軸方向の位置によって径が異なる形状となっている。透光部材３０は、挿入部３１と、フランジ部３２とを一体的に備えている。
挿入部３１は、円板状に形成されている。挿入部３１の外径は、セル部８の第４部分８４の内径とほぼ同一である。
【００８３】
フランジ部３２は、挿入部３１の軸方向他方側端部（下端部）から連続して軸方向他方側（下方側）に延びている。フランジ部３２は、挿入部３１の外径よりも大きい外径を有する円板状に形成されている。挿入部３１の外径は、セル部８の第４部分８４の内径とほぼ同一である。フランジ部３２の軸線と、挿入部３１の軸線とは一致している。フランジ部３２と挿入部３１との境界部が、段差部３３である。
【００８４】
（２）透光部材の固定
透光部材３０を固定する際には、まず、透光部材３０の段差部３３に接着剤が塗布される。そして、セル部８の第４部分８４の内方に挿入部３１が挿入される。
この状態から、セル部８の第４部分８４に対して、プローブ部４０が係合される。プローブ部４０は、円筒状に形成されており、軸方向一方側端部（上端部）に凹部４０ａが形成されている。図示しないが、プローブ部４０の軸方向一方側端部（上端部）の内周面には、ねじ溝が形成されている。また、図示しないが、第２実施形態では、検出器４は、プローブ部４０の軸方向他方側端部（下端部）に設けられている。
【００８５】
セル部８の第４部分８４にプローブ部４０の軸方向一方側端部（上端部）が係合した状態で、セル部８に対してプローブ部４０が締め付けられることにより、セル部８にプローブ部４０が取り付けられる。
【００８６】
これにより、透光部材３０の挿入部３１は、プローブ部４０とセル部８（第４部分８４）との間で挟持される。また、透光部材３０の挿入部３１の外周面は、セル部８の第４部分８４の内周面に密着し、フランジ部３２の軸方向一方側端面（上端面）は、セル部８の第４部分８４の軸方向他方側端面（下端面）に密着する。透光部材３０の段差部３３は、セル部８の第４部分８４の角部に密着する。
【００８７】
そして、段差部３３に塗布された接着剤が、フランジ部３２の軸方向一方側端面（上端面）、及び、挿入部３１の外周面に拡がる。このようにして、接着剤がセル部８と透光部材３０との接合面にまんべんなく拡がる。そして、この接着剤により、透光部材３０がセル部８に固定される。
なお、透光部材３０を、セル部８に対してロウ付けにより固定してもよい。この場合、段差部３３には、ロウ材が塗布される。
【００８８】
ガス濃度を測定する場合には、このようにして構成されたガス濃度モニタ用プローブ６（ガス濃度モニタ１）が、測定対象部２０にセットされる。そして、このガス濃度モニタ用プローブ６（ガス濃度モニタ１）を用いて、測定対象領域Ｓ１のガスの濃度が測定される。
【００８９】
このガス濃度モニタ用プローブ６を用いた測定では、光源３（図１参照）から出射された測定光は、窓部材９を透過した後、測定空間１１内を通過し、さらに、透光部材３０を透過して、検出器４で検出される。
【００９０】
なお、このガス濃度モニタ用プローブ６において、透光部材３０を窓部材９と同一の部材とすることも可能である。このようにすれば、ガス濃度モニタ用プローブ６を簡易に構成できる。
【００９１】
（３）第３実施形態の作用効果
第３実施形態によれば、図４に示すように、ガス濃度モニタ用プローブ６において、セル部８におけるプローブ部７とは反対側の端部（軸方向他方側端部）には、透光部材３０が設けられている。
そのため、測定空間１１に入射した測定光を、透光部材３０を透過させて測定空間１１から出射させることができる。
また、透光部材３０の外周面には、段差部３３が形成されている。透光部材３０は、この段差部３３においてプローブ部４０に固定される。
【００９２】
そのため、ガス濃度モニタ用プローブ６を小型化し、各部材を小型化した場合であって、透光部材３０の段差部３３をプローブ部４０に係合させることにより、係合する面積を十分に確保できる。その結果、透光部材３０を確実に固定できる。
また、段差部３３に接着剤を塗布して透光部材３０を固定する場合には、係合面積が大きくなるため、接着剤が係合部分からはみ出しにくい（接着剤が係合部分以外に回り込みにくい）。
そのため、接着剤などの透光部材３０を固定するための材料が光路上にはみ出して測定に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００９３】
７．変形例
以上の実施形態では、ガス濃度モニタ用プローブ６において、プローブ部７とセル部８とは分離して構成されるとして説明した。しかし、ガス濃度モニタ用プローブ６において、プローブ部７とセル部８とは一体的に構成されてもよい。
【００９４】
また、以上の実施形態では、ガス濃度モニタ用プローブ６におけるプローブ部７とセル部８との固定方法として、ねじ込み式の固定方法を用いるとして説明した。しかし、これに限らず、プローブ部７とセル部８との固定方法として、接着などの任意の固定方法を用いることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１        ガス濃度モニタ
３        光源
４        検出器
６        ガス濃度モニタ用プローブ
７        プローブ部
８        セル部
９        窓部材
１０      反射鏡
１１      測定空間
３０      透光部材
３３      段差部
９１      挿入部
９２      フランジ部
９３      段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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