(57)【要約】装置および方法は、オゾン化された水中のオゾンのような、流体の構成成分の測定を提供する。装置（１００）は、その流体を収容するための容器（１１０）、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを、実質的に共有された光路に沿って、この容器中の流体を通って方向付けるような構成である光源（１２０、１２０ａ、１２０ｂ）、ならびに第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知する光センサー（１３０）を備える。この構成成分は、第２の光のバンドに対してよりも、第１の光のバンドに対してより大きい吸収を有する。この方法は、感知された第２の光のバンド２応答した、構成成分の測定された属性の改変し、測定された属性の精度を改良する工程を包含する。
2007529012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の構成成分を測定するための装置であって、該装置は、
該流体を収容するための容器；
光源であって、該光源は、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを、実質的に共有された光路に沿って、該容器中の流体を通って方向付けるような構成であり、そして該構成成分は、該第２の光のバンドに関連する吸収よりも、該第１の光のバンドに関連するより大きな吸収を有する、光源；ならびに
光センサーであって、該実質的に共有された光路に沿って、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知する、光センサー、
を備える、装置。
【請求項２】
前記流体が、オゾン化された水を含み、前記構成成分がオゾンである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記容器が、前記オゾン化された水のための送達パイプラインを備え、前記オゾンのインサイチュ測定を可能にする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の光のバンドが、黄色−赤色周波数および第１の幅を伴い、そして前記第２の光のバンドが、青色周波数および第２の幅を伴う、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記光源が、第１の光のバンドを提供するための黄色−赤色発光ダイオード、および第２の光のバンドを提供するための青色発光ダイオードを備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
第２の光センサーをさらに備え、該第２の光センサーは、前記第１の光のバンドおよび前記第２の光のバンドが、実質的に共有された光路の多くとも一部に沿って通過した後に、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知し、前記発光ダイオードの経時変化の差を検出する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記実質的に共有された光路が、少なくとも１つの反射部位によって一部は規定され、前記容器中の流体を通る光路長を増加させ、それにより該流体中の構成成分に対する測定感度を高める、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記容器が、該容器の内面を規定する材料を備え、該内面は、少なくとも１つの反射部位において前記第１および第２の光のバンドを乱反射するように散乱させる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記容器の外面にコーティングをさらに備え、少なくとも１つの反射部位での前記第１および第２の光のバンドの乱反射する散乱を提供する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記構成成分が、前記第１の光のバンドと重なる吸収バンドを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記光源が発光ダイオードを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記容器が、石英およびポリマーからなる群より選択される材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の光のバンドおよび前記第２の光のバンドが、実質的に共有された光路に沿って通過した後に、前記光センサーが、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の光のバンドおよび前記第２の光のバンドが、実質的に共有された光路に沿って通過するときに、前記光センサーが、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
さらに、前記容器中の前記流体の温度を測定するための少なくとも１つの温度センサー、および該容器中の該流体の圧力を測定するための少なくとも１つの圧力センサーを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
オゾン化水発生器であって、
水およびオゾンガスを混合するための接触器；
パイプラインであって、プロセスツールへのオゾン化された水の送達のために該接触器と流体連通している、パイプライン；
光源であって、該光源は、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを、実質的に共有された光路に沿って、該パイプライン中の流体を通って方向付けるような構成であり、ここで該オゾン化された水の構成成分は、該第２の光のバンドに関連する吸収よりも、該第１の光のバンドに関連するより大きな吸収を有する、光源；ならびに
光センサーであって、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドが、該実質的に共有された光路に沿って通過した後に、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知する、光センサー、
を備える、オゾン化水発生器。
【請求項１７】
流体の構成成分を測定する方法であって、該方法は、
第１の光のバンドを選択する工程であって、該構成成分が第２の光のバンドに対してよりも該第１の光のバンドに対してより大きな吸収を有する、工程；
該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドが、該実質的に共有された光路に沿って該流体を通って通過した後に、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知する工程；ならびに
該感知された第２光のバンドに応答して、該感知された第１の光のバンドから決定された該構成成分の測定された属性を改変し、該測定された属性の精度を改善する工程、
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記改変する工程が、前記構成成分による吸収以外の少なくとも１つの因子に関連する前記感知された第１の光のバンドの強度低下に対して、前記測定された属性を補正する工程を包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの因子が、気泡、前記実質的に共有された光路の反射部位の反射率、前記流体中の不純物、および該流体を収容する容器の機械的寸法のうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
容器中の前記実質的に共有された光路を提供する工程をさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記実質的に共有された光路が、少なくとも一部は１つの反射部位により規定され、前記容器中の該実質的に共有された光路の長さを増加させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記流体が、オゾン化された水であり、そしてさらに該オゾン化された水をオゾン化水発生器からプロセスツールへ前記容器を通って流し、オゾン濃度のインサイチュ測定を可能にする工程を包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の光のバンドおよび前記第２の光のバンドを、前記実質的に共有された光路に沿って交互に方向付ける工程をさらに包含し、ここで感知する工程が、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを交互に感知する工程を包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記交互に方向付ける工程が、前記実質的に共有された光路に沿って光を交互に方向付けない工程をさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の光のバンドおよび前記第２の光のバンドのうちの少なくとも一方を、前記実質的に共有された光路の多くとも一部に沿って感知し、そしてそれに応答して該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドのうちの少なくとも一方の発せられた強度を維持する工程をさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
所望のオゾン濃度を有するオゾン化された水を製造するための方法であって、該方法は、
第１の光のバンドを選択する工程であって、該オゾンが第２の光のバンドに対してよりも該第１の光のバンドに対してより大きな吸収を有する、工程；
オゾン化水発生デバイス中でオゾン化された水を発生する工程；
該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドが、該デバイスから、該実質的に共有された光路に沿って該オゾン化された流体を通って通過した後に、該第１の光のバンドおよび該第２の光のバンドを感知する工程；ならびに
該感知された第２光のバンドに応答して、該感知された第１の光のバンドから決定された該構成成分の測定されたオゾン濃度を改変し、該測定されたオゾン濃度の精度を改善する工程；ならびに
該測定されたオゾン濃度が、該所望のオゾン濃度に実質的に適合するまで、該デバイスの少なくとも１つのパラメーターを調整する工程、
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、全体として、材料分析のための装置および方法に関する。より具体的には、本発明は、オゾン化された流体のオゾン濃度の測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
オゾン化された水におけるオゾン濃度は、多くの場合、吸収分光法により測定される。光の紫外（ＵＶ）バンドおよび黄色−赤色バンドは、オゾンの吸収特性への良好な適合に起因して適切である。ＵＶ  Ｈａｒｔｌｅｙバンドに対するピーク吸収は、黄色−赤色Ｃｈａｐｐｉｕｓバンドに対するよりも約２０００倍大きく、それゆえＵＶ供給源の使用は、黄色−赤色供給源の使用よりも、より高い測定感度を提供し得る。しかし、ＵＶ供給源は、高価であり得、不安定な光の強度を生成し得る。それゆえに、最も大きい感度が必要とはされない場合は、可視光の使用が、好ましくあり得る。
【０００３】
オゾン化された水は、多くの産業用途を有する。半導体製造産業では、例えば、オゾン化水発生器により生成されたオゾン化された水のオゾン濃度の正確な制御は、デバイスの製造の間、重要であり得る。そのような発生器のためにオゾン濃度を測定することへの一般的なアプローチは、多くの場合、遅く、間違いやすく、そして／または不便である。例えば、オゾン濃度は、発生器からのオゾン化された水のサンプルを収集し、それを吸収分光法ベースの分析デバイスで試験することにより、測定され得る。このようにして、サンプルの取扱いに起因する、測定における誤差および遅延が存在し得る。さらなる誤差は、光が水を通過するときの、光の異常な散乱により導入され得る。例えば、気泡により引き起こされるこのような散乱は、オゾンの吸収に起因する強度低下から区別するのが困難であり得る光の強度の低下をもたらし得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（発明の要旨）
本発明には、流体の構成成分の属性の吸収分光法のための、測定精度、容易さ、およびコストを改善し得る装置および方法が関与する。本発明の原理によれば、測定精度は、測定精度は、構成成分による吸収効果以外の効果から生じる強度低下を補正することにより改善され得る。本発明は、一部は、第１の放射と共有する光路を進み、そして第１の放射よりも少なく吸収される第２の放射を観察することにより、異常吸収が定量され得るという認識に由来する。この第２の放射の強度の測定は、従って、この第１の放射のどの程度多くの低下が、流体中の気泡による放射の散乱のような異常効果に起因するかを評価するために使用され得る。
【０００５】
本発明はまた、一部は、オゾン化水発生器の出力パイプラインが、オゾン濃度の全流量リアルタイム（またはほとんどリアルタイム）インサイチュ測定を可能にするように改変され得るという認識に由来する。上記のように、所望される場合には、光路長を増やし、それにより測定精度を高めるための反射を使用して、２つの光のバンド（すなわち、放射）が、この出力パイプラインの一部を通って方向付けられ得る。この光のバンドは、オゾンに対して、異なる吸収特性を有する。オゾンに起因するより少ない吸収を有するかまたは吸収を有しないバンドは、参照シグナルを提供する。これら２つの光のバンドを実質的に同じ光路に沿って方向付けることにより、参照シグナルは、オゾンによる吸収以外の因子に由来する第１の光のバンドの強度低下を補正するために使用され得る。
【０００６】
２つの光のバンドは、例えば、黄色光発光ダイオード（ＬＥＤ）および青色光ＬＥＤにより提供され得る。１つ以上のＬＥＤが、安定な低コストの光源を提供し得る。このようにして、オゾン濃度は、発生器のオゾン化された水の全流量出力のリアルタイムでの直接調査により、改善された精度で、いくつかの先行方法よりも低コストで測定され得る。
【０００７】
従って、第１の局面では、本発明は、流体の構成成分、例えばオゾン化された水中のオゾンを測定するための装置を特徴とする。この装置は、流体を収容するための容器、光源であって、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを、実質的に共有された光路に沿って、この容器中の流体を通って方向付けるような構成である光源、ならびに光センサーを備える。
【０００８】
この第１の光のバンドおよび第２の光のバンドは、上記構成成分による第２の光のバンドの吸収よりも、上記構成成分による第１の光のバンドの吸収のほうが大きいように選択される。第２の光のバンドは、参照シグナルを提供し、第１の光のバンドに由来する測定値の補正を可能にする。
【０００９】
光センサーは、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知する。この光センサーは、１つ以上の構成要素、例えば、１つ以上のフォトダイオードを備え得る。この光センサーは、光のバンド強度測定を支持する。第１のバンドの測定された強度は、構成成分の属性（例えば、構成成分の濃度）の決定を提供し得る。第２のバンドの測定された強度は、参照シグナルを提供し、この属性決定の誤差補正を支持し得る。
【００１０】
例えば、上記流体は、水であり得、上記構成成分はオゾンであり得る。上記容器は、例えば、オゾン化された水の送達パイプラインの一部であり得る。従って、上記装置は、オゾン化された水がオゾン化水発生器から流れるときに、オゾン化された水中のオゾン濃度のインサイチュ測定を提供し得る。オゾン化水発生器は、この発生器のオゾン化水の送達パイプラインの一部として上記容器を備え得る。従って、上記装置は、この発生器により製造されたオゾン化された水のリアルタイム測定を、この発生器からの水サンプルの収集を必要とすることなく、支持し得る。
【００１１】
光センサーの構成要素は、上記第１の光のバンドと重なる吸収バンドを有する。例えば、オゾン化された水の測定について、第１の光のバンドは、黄色−赤色周波数および第１の幅を伴い、そして第２の光のバンドは、青色周波数および第２の幅を伴い得る。青色光は、相対的にオゾンにより吸収されない。光源は、１つ以上のＬＥＤ、例えば、ＧａＡｓＰ  オン  ＧａＰ  ＬＥＤを備え得る。
【００１２】
実質的に共有された光路は、少なくとも１つの反射部位によって一部は規定され、上記容器中の流体を通る光路を増加させ、それによりこの流体中の構成成分に対する測定感度を高める。小型サイズを有する容器は、従って、相対的に長い光路長を提供し得る。
【００１３】
構成成分の吸収以外の因子は、この流体を通過する第１および第２のバンドの強度低下を引き起こし得る（このような因子としては、例えば、流体中の気泡が挙げられる）。従って、第２の光のバンドの観察される強度低下は、そのような因子から生じる第１の光のバンドの強度低下の指標を提供する。好ましくは、第１の光のバンドと第２の光のバンドの光路は、これら２つの光のバンドが、実質的に同じ流体を通過するように、光の光路は実質的に共有される。従って、第２の光のバンドは、第１の光のバンドと実質的に同じ流体および／または第１の光のバンドと実質的に同じ機械的因子のサンプルを通過し得る。
【００１４】
容器は、透明な、半透明な、および／または不透明な材料を備え得る。上記装置はまた、この容器に隣接するコーティングを備え得る。容器自体が、反射部位を提供し得る。あるいは、このコーティングが反射部位を提供し得る。反射部位は、容器および／またはコーティングのための材料の選択に依存して、鏡または乱反射する反射を生成し得る。
【００１５】
上記装置は、第２の光センサーをさらに備え得る。この第２の光センサーは、例えば、２つのＬＥＤを備える光源の経時変化の差の検出を支持する。この装置はまた、温度センサーおよび／または圧力センサーを備える。温度および圧力の測定は、さらに、第１の光のバンドの強度低下から決定される属性に対するさらなる補正を支持し得る。
【００１６】
第２の局面では、本発明は、本発明の原理に従って、流体の構成成分を測定するための方法を特徴とする。この方法は、第１の光のバンドを選択する工程であって、上記構成成分が第２の光のバンドに対してよりも第１の光のバンドに対してより大きな吸収を有する、工程、実質的に共有された光路に沿ってこの流体を通って通過した第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知する工程、ならびにこの感知された第２光のバンドに応答して、感知された第１の光のバンドから決定されたこの構成成分の測定された属性を改変し、この測定された属性の精度を改善する工程、を包含する。
【００１７】
オゾンの測定された属性は、目的の任意の属性であり得、例えば、オゾンの濃度であり得る。この測定された属性は、上記構成成分による吸収以外（すなわち、オゾンのによる吸収による以外）の１つの因子に関連する上記感知された第１の光のバンドの強度低下から生じる誤差に対して、この測定された属性を補正するように改変され得る。そうでなければ、このような強度低下は、オゾンによる吸収として誤って解釈され得、従って、測定された濃度における誤った増加を導き得る。
【００１８】
強度低下を引き起こし得る因子としては、例えば、気泡、上記実質的に共有された光路の反射部位の反射率、上記流体中の不純物、およびこの流体を収容する容器の機械的寸法のうちの少なくとも１つが挙げられる。例えば、反射率の変化および／または容器の寸法の変化は、第１の光のバンドの測定された強度の低下（または増加）を引き起こし得る。そのような強度の低下（または増加）は、オゾンによる吸収とは無関係であるが、オゾンによる吸収の増加（または低下）として誤って解釈され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、特に、添付の特許請求の範囲で記載される。本発明の上記の利点およびさらなる利点は、添付の図面と関連してなされる以下の説明を参照して、よりよく理解され得る。
【００２０】
（詳細な説明）
（定義）
「オゾン化水発生器」は、例えば接触器の使用を介して、オゾンガスを水に導入することにより、オゾン化された水を製造する装置である。
【００２１】
用語「光」は、赤外放射線、可視光放射線、紫外放射線、およびＸ線放射線を含む電磁放射線をいう。用語「光」および「放射線」は、本明細書中では、交換可能に使用される。
【００２２】
「光のバンド」は、ピーク周波数およびバンド幅、例えば、半値幅に関連する。
【００２３】
「容器（ｖｅｓｓｅｌ）」は、流体を収容する、容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）または容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の一部である。容器は、例えば、パイプラインまたはパイプラインの一部であり得る。
【００２４】
図１は、本発明の原理に従う、流体の構成成分を測定するための装置１００の実施形態の断面の線図である。この装置は、流体を収容するための容器１１０、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを、実質的に共有された光路に沿って、この容器中の流体を通って方向付けるような構成である光源１２０、ならびにこの実質的に共有された光路に沿って通過する第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知する光センサー１３０を備える。光源１２０からの第１および第２の光のバンドは、逐次的または同時に透過され得る。例えば、第１の光のバンドは、透過されて光センサー１３０により検出され得、次いで第２の光のバンドが透過されて光センサー１３０により検出され得る。他の実施形態では、第１および第２の光のバンドは、光源１２０により同時に透過され得る。光センサー１３０によるこれらの光のバンドの検出は、次いで、同時に実施され得る。実施形態はまた、両方の光のバンドが光源１２０により同時に透過されたときの、光センサー１３０による光のバンドの逐次的検出を包含する。
【００２５】
第１の光のバンドおよび第２の光のバンドは、測定されるべき構成成分が、上記構成成分による第２の光のバンドの吸収よりも、上記構成成分による第１の光のバンドの吸収のほうが大きいように選択される。第２の光のバンドは、参照シグナルを提供し、第１の光のバンドに由来する測定値を補正する。
【００２６】
例えば、上記流体は、水であり得、上記構成成分はオゾンであり得る。次いで、上記容器１１０は、例えば、オゾン化された水の送達パイプラインの一部であり得、オゾンの濃度のインサイチュ測定を可能にし得る。従って、オゾン化水発生器は、このオゾン化水発生器の送達パイプラインの一部として上記容器１１０を使用することにより、改変され得る。装置１００は、この発生器により製造されたオゾン化された水のリアルタイム（またはほとんどリアルタイム）測定を、この発生器からの水サンプルの収集を必要とすることなく、提供し得る。
【００２７】
測定されるべき構成成分は、上記第１の光のバンドと重なる吸収バンドを有する。例えば、オゾン化された水の測定について、第１の光のバンドは、黄色−赤色周波数および第１の幅を伴い、そして第２の光のバンドは、青色周波数および第２の幅を伴い得る。黄色−赤色周波数は、例えば、約５８４ｎｍであり得、そして青色周波数は、例えば、約３００ｎｍであり得る。光源１２０は、その場合、第１の光のバンドを提供するための黄色−赤色ＬＥＤ  １２０ａ、および第２の光のバンドを提供するための青色ＬＥＤ  １２０ｂを備え得る。
【００２８】
例えば、黄色−赤色ＬＥＤ  １２０ａは、ＧａＡｓＰ−オン−ＧａＰダイオードであり得る。このようなダイオードの黄色−赤色ピーク波長出力は、可視光に対するオゾンの最大吸収に近い。さらに、関連するオゾン吸収バンドは、このダイオードの黄色−赤色出力の幅よりも広い。
【００２９】
実質的に共有された光路は、少なくとも１つの反射部位Ａによって一部は規定され、上記容器中の流体を通る光路を増加させる。装置１００の測定感度は、この流体を通る光路長を増加することにより、高められ得る。
【００３０】
第１および第２の光のバンドの光路は、好ましくは、これらの２つの光のバンドが実質的に同じ流体を通過するように、実質的に共有される。以下にさらに説明されるように、第２の光のバンドの強度の観察される変化は、次いで、観察された第１の光のバンドの強度に影響を及ぼした、構成成分に無関係な因子の効果の良好な指標を提供し得る。
【００３１】
容器１１０は、透明な、半透明な、および／または不透明な材料を備え得る。適切な材料としては、例えば、石英、樹脂、および／またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）のようなフルオロポリマーが挙げられる。装置１００はまた、この容器に隣接するコーティング１５０を備え得る。容器１１０自体が、光のバンドに対する反射部位を提供し得る。あるいは、このコーティング１５０が光を反射し得る。
【００３２】
反射部位Ａは、容器および／またはコーティング１５０のための材料の選択に依存して、鏡または乱反射する反射を生成し得る。例えば、白色ポリマーの容器１１０、または白色の紙のコーティング１５０を備えた透明な石英の容器１１０は、乱反射する反射を提供し得る。乱反射する反射を生成する反射部位Ａの使用は、鏡のタイプの反射部位Ａを整列する必要性を低減するかまたは排除することにより、装置１００の設計および製造を単純化し得る。容器１１０は、従って、反射部位Ａで第１および第２の光のバンドを乱反射するように散乱させる容器の内面を規定する材料を備え得る。あるいは、光は、透明な容器を通過し得るか、またはコーティング１５０から反射され得る。
【００３３】
光センサー１３０は、実質的に共有された光路に沿って通過する第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知する。光センサー１３０は、例えば、１つ以上のシリコンフォトダイオード、フォトトランジスター、光電子増倍管または当該分野で公知の他のデバイスを備え得る。以下に説明されるように、光センサー１３０は、光のバンドの強度測定を支持する。１つの光センサー（例えば、１３０）が、１つより多い構成要素を支持し得る。例えば、光センサーは、２つの構成要素を備え得、そして各構成要素は、フォトダイオードであり得る。２つのフォトダイオードを備える光センサーは、２つの異なる光のバンドの強度を同時に測定し得る。第１のバンドの測定された強度は、その流体中の構成成分の属性（例えば、濃度）の決定を提供し得る。第２のバンドの測定された強度は、その流体中の構成成分の属性の決定の誤差補正を支持するための参照シグナルを提供し得る。
【００３４】
装置１００は、さらに第２の光センサー１４０を備え得る。この第２の光センサー１４０は、第１の光のバンドおよび第２の光のバンドが、実質的に共有された光路の多くとも一部に沿って通過した後に、この第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知するように配置され得る。第２の光センサーは１４０、例えば、ＬＥＤ  １２０ａ、１２０ｂの経時変化の差の検出を支持するために使用され得る。従って、例えば、経年変化に起因する黄色−赤色ＬＥＤ  １２０ａからの光出力の低下は、その出力を増加させるためにＬＥＤ  １２０ａに供給される電流を増加することにより、決定され、そして補正され得る。
【００３５】
いくつかの実施形態では、光源１２０からの第１の光のバンドおよび第２の光のバンドは、逐次的または同時に透過され得る。それらが同時に透過される場合、第２の光センサー１４０によりこれらの光のバンドのいずれかを検出することは、同時にまたは逐次的に実施され得る。例えば、一方の光のバンドは、光センサー１３０により検出され、他方、他方の光のバンドは、同時に第２の光センサー１４０により検出される。
【００３６】
さらに、ただ２つの光のバンドが記載されているが、２つより多いバンドが使用され得る。２つ以上の光のバンドが光源１２０により透過される場合、光センサー１３０、１４０のうちの少なくとも一方は、同時に２つ（またはそれより多く）の目的の光のバンドを検出するように使用され得る。逐次検出はまた、同時にか（例えば、２つの光センサーを用いて）または逐次的に（１つまたは２つの光センサーを使用して）実施され得る。
【００３７】
本記載に基づき、他の適切な組合わせも当業者には明らかとなる。例えば、他の光源構成が使用され得る。連続的に調節可能であってもまたは不連続的に調節可能であってもよい調節可能な波長出力を有する単独の光源が、使用され得る。異なる波長の光吸収は、次いで、上記のように、光センサーを用いて検出され得る。さらに別の実施形態は、複数の光源および複数の検出器を備え、そこでは各検出器が光源の特定の１つに対応するスペクトル感度を有する。従って、第１の光源（例えば、第１のフォトダイオード）は、第１の光のバンドを透過し、そして第１の検出器と対にされ、第２の光源（例えば、第２のフォトダイオード）は、第２の光のバンドを透過し、そして第２の検出器と対にされ得る、などである。好ましくは、異なる光源からの光のバンドの光路は、実質的に同じである。測定用途の要件に依存して、２つより多い光源／光センサーの対が使用され得る。このような実施形態における検出器は、例えば、上記に記載されたような数タイプの光センサー１３０のいずれのものでもよい。
【００３８】
装置１００はまた、少なくとも１つの温度センサー１６１および／または少なくとも１つの圧力センサー１６２を備え得る。これらの温度センサー１６１、１６２により提供される温度および圧力の測定値は、第１の光のバンドの強度低下から決定された測定された属性へのさらなる補正を支持し得る。いくつかの用途では、達成される結果は、温度および圧力により影響され得る。必要な場合には、温度センサー１６１および／または圧力センサー１６２から入手される情報に基づき、補償が提供され得、より正確な属性の測定結果がもたらされる。
【００３９】
図２は、本発明の原理に従う、流体の構成成分を測定するための方法２００の実施形態のフローチャートである。方法２００は、例えば、図１に図示される装置１００を用いて実施され得る。方法２００は、第１の光のバンドを選択する工程であって、上記構成成分が第２の光のバンドに対してよりも第１の光のバンドに対してより大きな吸収を有する、工程（工程２１０）、実質的に共有された光路に沿ってこの流体を通って通過した第１の光のバンドおよび第２の光のバンドを感知する工程（工程２２０）、ならびにこの感知された第２光のバンドに応答して、感知された第１の光のバンドから決定されたこの構成成分の測定された属性を改変し、この測定された属性の精度を改善する工程（工程２３０）、を包含する。
【００４０】
この流体は、例えば、オゾン化水発生器により製造されたようなオゾン化された水であり得る。このとき、構成成分は、オゾンであり得る。この記載の残りは、流体および流体の構成成分の例として、水およびオゾンに言及する。しかし、本発明の原理は、他の流体および流体の他の構成成分に適用可能であることが理解される。
【００４１】
オゾンの測定された属性は、目的の任意の属性、例えば、オゾンの濃度であり得る。その場合、改変する工程（工程２３０）は、上記構成成分による吸収以外の少なくとも１つの因子に関連する感知された第１の光のバンドの強度低下から生じる誤差に対して測定された濃度を補正する工程を包含し得る。そうでなければ、このような強度低下は、オゾンによる吸収として誤って解釈され得、従って、測定された濃度における誤った増加を導き得る。
【００４２】
強度低下を引き起こし得る因子としては、例えば、気泡、上記実質的に共有された光路の反射部位の反射率の低減、上記流体中の不純物、およびこの流体を収容する容器の機械的寸法の変化が挙げられる。そのような因子から生じる強度の低下は、オゾンによる吸収とは無関係であるが、オゾン濃度の増加により引き起こされるオゾンによる吸収の増加として誤って解釈され得る。方法２００は、オゾン化された水をオゾン化水発生器から容器を通してプロセスツールに流し、オゾン濃度のインサイチュ測定を可能にする工程（工程２４０）を包含する。
【００４３】
方法２００はまた、上記第１の光のバンドおよび上記第２の光のバンドを、上記実質的に共有された光路に沿って交互に方向付ける工程（工程２５０）を包含する。この場合、この第１の光のバンドおよびこの第２の光のバンドは、次いで、交互に感知され得る。この第１および第２の光のバンドは、さらに、実質的に共有された光路に沿って実質的になんらの光も方向付けられないブランク期間を伴って、交互にされ得る。例えば、このブランク期間の間、バックグラウンド強度が観察され得る。このバックグラウンド強度は、例えば、光センサーのノイズ、および／または流体を通って実質的に共有された光路に沿って意図的に方向付けられている光以外の光源からの光から生じ得る。
【００４４】
バックグラウンド強度は、第１の光のバンドの見かけの感知された強度を増加し得、濃度測定値の誤差をもたらし得る。従って、このバックグラウンド測定は、オゾン濃度の測定値の精度をさらに改良するためのさらなる補正を可能にし得る。すなわち、例えば、測定されたオゾン濃度は、見かけのオゾン濃度を誤って低下させ得るバックグラウンド強度に対して補正され得る。
【００４５】
方法２００は、上記第１の光のバンドおよび上記第２の光のバンドのうちの少なくとも一方を、実質的に共有された光路の多くとも一部に沿って感知し、そしてそれに応答して、この第２の光のバンドに応答してこの第１の光のバンドの発せられた強度を維持する工程を包含し得る。従って、例えば、上記に記載されたように、ＬＥＤ光源の経時変化の効果の差が検出され得る。ＬＥＤ分野の当業者に公知のように、ＬＥＤの光強度出力は、与えられた入力電圧に対して、経時的に低下し得る。さらに、異なるタイプのＬＥＤは、異なる経時変化速度を示し得る。
【００４６】
本発明が具体的な好ましい実施形態を参照して示され、そして説明されてきたが、当業者によって、添付の特許請求の範囲により規定されるとおりの本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における種々の変更がそれらの中になされ得ることが理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の原理に従う、流体の構成成分を測定するための装置の実施形態のブロック線図である。
【図２】図２は、本発明の原理に従う、流体の構成成分を測定するための方法の実施形態のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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