(57)【要約】【課題】部品点数を削減することができ、かつ、不要な反射光の発生を防止することができる反射鏡、多重反射セル、ガス濃度モニタ及び反射鏡の製造方法を提供する。【解決手段】反射鏡１３０は、基材１３３と、反射防止膜１３４，１３５と、反射膜１３６とを備える。基材１３３は、第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂの間で光を透過させる。反射防止膜１３４，１３５は、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂにおける少なくとも光透過領域１３２に対応する領域に形成されている。反射膜１３６は、基材１３３の第２面１３３ｂにおける光透過領域１３２以外の領域に形成されている。【選択図】  図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となるガスが取り込まれる測定空間が形成された多重反射セルに用いられ、光透過領域から入射する光を前記測定空間内で多重反射させた後、前記光透過領域から出射させる反射鏡であって、
第１面及び第２面の間で光を透過させる基材と、
前記基材の第１面及び第２面における少なくとも前記光透過領域に対応する領域に形成された反射防止膜と、
前記基材の第２面における前記光透過領域以外の領域に形成された反射膜とを備えることを特徴とする反射鏡。
【請求項２】
前記反射防止膜は、前記基材の第１面及び第２面のそれぞれにおける全面に形成されており、
前記反射膜は、前記基材の第２面における前記反射防止膜上の一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項３】
前記反射膜は、誘電体多層反射膜又は金属反射膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射鏡。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射鏡と、
前記反射鏡における前記光透過領域から入射する光を多重反射させる測定空間が形成されたセル本体とを備えることを特徴とする多重反射セル。
【請求項５】
請求項４に記載の多重反射セルと、
前記多重反射セルにおける前記測定空間内に光を入射させる光源と、
前記測定空間内で多重反射し、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。
【請求項６】
測定対象となるガスが取り込まれる測定空間が形成された多重反射セルに用いられ、光透過領域から入射する光を前記測定空間内で多重反射させた後、前記光透過領域から出射させる反射鏡の製造方法であって、
第１面及び第２面の間で光を透過させる基材に対して、当該基材の第１面及び第２面における少なくとも前記光透過領域に対応する領域に反射防止膜を形成する反射防止膜形成ステップと、
前記基材の第２面における前記光透過領域以外の領域に反射膜を形成する反射膜形成ステップとを含むことを特徴とする反射鏡の製造方法。
【請求項７】
前記反射防止膜形成ステップでは、前記基材の第１面及び第２面のそれぞれにおける全面に前記反射防止膜を形成し、
前記反射膜形成ステップでは、前記基材の第２面における前記反射防止膜上の一部に前記反射膜を形成することを特徴とする請求項６に記載の反射鏡の製造方法。
【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が取り込まれる測定空間が形成された多重反射セルに用いられる反射鏡、これを備えた多重反射セル及びガス濃度モニタ、並びに、反射鏡の製造方法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、多重反射セル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、多重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。多重反射セル内に入射した光は、測定空間で多重反射した後、多重反射セル内から出射し、その光が検出器で検出される。
【０００３】
多重反射セル内に入射した光は、測定空間で多重反射する際、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、多重反射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７は、従来のガス濃度モニタの構成例を示した概略断面図である。このガス濃度モニタには、多重反射セル２０１、光源２０２及び検出器２０３が備えられている。多重反射セル２０１は、筒状のセル本体２１０と、セル本体２１０内に設けられた窓板２２０及び反射鏡２３０，２４０などを備えている。
【０００５】
セル本体２１０内には、２つの反射鏡２３０，２４０の間に測定空間２５０が形成されている。また、セル本体２１０には、測定空間２５０を区画する領域の一部に開口２１１が形成されている。多重反射セル２０１は、例えば排気管内などの対象領域に挿入され、対象領域に存在すガスが、開口２１１を介して測定空間２５０内に取り込まれる。
【０００６】
光源２０２は、多重反射セル２０１の軸線方向の一方側から、多重反射セル２０１に向けて光を照射する。窓板２２０は、セル本体２１０内における反射鏡２３０，２４０よりも光源２０２側の光路中に設けられている。窓板２２０は、例えばガラスにより形成された透明な板状の部材であり、光源２０２からの光は、窓板２２０を透過して測定空間２５０側に向かう。
【０００７】
反射鏡２３０は、測定空間２５０における窓板２２０側の端部を形成している。一方、反射鏡２４０は、測定空間２５０における窓板２２０側とは反対側の端部を形成している。すなわち、２つの反射鏡２３０，２４０は、測定空間２５０を挟んで互いに対向するように配置されている。反射鏡２３０における測定空間２５０側の面には、凹湾曲状の反射面２３１が形成されている。また、反射鏡２４０における測定空間２５０側の面には、凹湾曲状の反射面２４１が形成されている。
【０００８】
反射鏡２３０には、光源２０２からの光を測定空間２５０内に入射させる貫通孔２３２が形成されている。光源２０２からの光は、反射鏡２３０の貫通孔２３２を介して測定空間２５０内に入射し、反射鏡２３０に対向する反射鏡２４０の反射面２４１で反射する。反射面２４１で反射した光は反射鏡２３０側に向かうこととなるが、その光の少なくとも一部は反射鏡２３０の反射面２３１で反射し、再び反射鏡２４０の反射面２４１で反射する。
【０００９】
測定空間２５０内に入射した光は、上記のような２つの反射鏡２３０，２４０の間での反射が繰り返されることにより、測定空間２５０内で多重反射した後、反射鏡２３０に形成された貫通孔２３３を介して測定空間２５０内から出射する。測定空間２５０内から出射した光は、窓板２２０を透過して検出器２０３で受光される。この検出器２０３における各波長の光の検出強度に基づいて、測定空間２５０内のガスに含まれる成分の濃度を測定することができる。
【００１０】
図８Ａは、従来の反射鏡２３０の断面図である。また、図８Ｂは、図８Ａの反射鏡２３０を反射面２３１側から見た側面図である。反射鏡２３０は、円板状の基材２３４と、基材２３４の一方の表面全体に形成された反射膜２３５とを備えている。基材２３４の一方の表面は凹湾曲面となっており、この凹湾曲面の全体に反射膜２３５が形成されている。反射膜２３５における基材２３４側とは反対側の表面が、反射面２３１を構成している。
【００１１】
図８Ｂに示すように、反射鏡２３０に形成された貫通孔２３２，２３３は、比較的小さな内径を有する小孔からなる。貫通孔２３２，２３３の内径は、通過する光の入射角度と基材２３４の厚みによって制限されるとともに、基材２３４の加工性によっても実現可能な内径が制限される。
【００１２】
図９Ａは、従来の反射鏡２３０の変形例を示した断面図である。また、図９Ｂは、図９Ａの反射鏡２３０を反射面２３１側から見た側面図である。この変形例では、反射鏡２３０は、円板状の基材２３６と、基材２３６の一方の表面の一部に形成された反射膜２３７とを備えている。基材２３６は、例えばガラスにより形成された透明な板状の部材であり、その一方の表面が凹湾曲面となっている。反射膜２３７は、この凹湾曲面の一部に形成されており、反射膜２３７における基材２３６側とは反対側の表面が反射面２３１を構成している。
【００１３】
基材２３６の凹湾曲面における反射膜２３７が形成されていない領域は、光を透過可能な光透過領域２３８を構成している。測定空間２５０内で多重反射した光は、光透過領域２３８に対応する領域において基材２３６を透過することにより、測定空間２５０内から出射する。
【００１４】
図９Ａ及び図９Ｂに示すような反射鏡２３０は、窓板２２０の機能を備えているため、この反射鏡２３０を用いた場合には窓板２２０を省略することが可能である。すなわち、この反射鏡２３０には貫通孔２３２，２３３を形成する必要がなく、測定空間２５０内のガスが流出することがないため、窓板２２０を省略することができる。その結果、部品点数を削減し、装置の小型化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【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】
【００１６】
しかしながら、図９Ａ及び図９Ｂに示すような反射鏡２３０では、検出器２０３における検出信号にフリンジノイズが生じやすいという問題がある。具体的には、反射鏡２３０の基材２３６が窓板２２０として機能するため、図９Ａに矢印で示すように、基材２３６を光が透過する際に、その光の一部が基材２３６の表面で反射する。このような不要な反射光が、フリンジノイズの原因になるという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減することができ、かつ、不要な反射光の発生を防止することができる反射鏡、多重反射セル、ガス濃度モニタ及び反射鏡の製造方法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】
【００１８】
（１）本発明に係る反射鏡は、測定対象となるガスが取り込まれる測定空間が形成された多重反射セルに用いられ、光透過領域から入射する光を前記測定空間内で多重反射させた後、前記光透過領域から出射させる。前記反射鏡は、基材と、反射防止膜と、反射膜とを備える。前記基材は、第１面及び第２面の間で光を透過させる。前記反射防止膜は、前記基材の第１面及び第２面における少なくとも前記光透過領域に対応する領域に形成されている。前記反射膜は、前記基材の第２面における前記光透過領域以外の領域に形成されている。
【００１９】
このような構成によれば、反射膜で光を反射させることにより測定空間内で光を多重反射させ、その多重反射した光を光透過領域から出射させることができる。これにより、基材が窓板として機能するため、窓板を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００２０】
また、基材の第１面及び第２面における少なくとも光透過領域に対応する領域には、反射防止膜が形成されているため、光透過領域において不要な反射光が発生するのを防止することができる。その結果、フリンジノイズの発生を防止することができる。
【００２１】
（２）前記反射防止膜は、前記基材の第１面及び第２面のそれぞれにおける全面に形成されていてもよい。この場合、前記反射膜は、前記基材の第２面における前記反射防止膜上の一部に形成されていてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、基材の第１面及び第２面のそれぞれにおける全面に反射防止膜を形成した上で、その反射防止膜上の一部に反射膜を形成するだけで、反射鏡を構成することができる。したがって、反射鏡の製造工程を簡略化することができる。
【００２３】
（３）前記反射膜は、誘電体多層反射膜又は金属反射膜であってもよい。
【００２４】
このような構成によれば、誘電体多層反射膜又は金属反射膜からなる反射膜により光を反射させ、測定空間内で光を良好に多重反射させることができる。
【００２５】
（４）本発明に係る多重反射セルは、前記反射鏡と、前記反射鏡における前記光透過領域から入射する光を多重反射させる測定空間が形成されたセル本体とを備える。
【００２６】
（５）本発明に係るガス濃度モニタは、前記多重反射セルと、前記多重反射セルにおける前記測定空間内に光を入射させる光源と、前記測定空間内で多重反射し、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。
【００２７】
（６）本発明に係る反射鏡の製造方法は、測定対象となるガスが取り込まれる測定空間が形成された多重反射セルに用いられ、光透過領域から入射する光を前記測定空間内で多重反射させた後、前記光透過領域から出射させる反射鏡の製造方法であって、反射防止膜形成ステップと、反射膜形成ステップとを含む。前記反射防止膜形成ステップでは、第１面及び第２面の間で光を透過させる基材に対して、当該基材の第１面及び第２面における少なくとも前記光透過領域に対応する領域に反射防止膜を形成する。前記反射膜形成ステップでは、前記基材の第２面における前記光透過領域以外の領域に反射膜を形成する。
【００２８】
（７）前記反射防止膜形成ステップでは、前記基材の第１面及び第２面のそれぞれにおける全面に前記反射防止膜を形成してもよい。この場合、前記反射膜形成ステップでは、前記基材の第２面における前記反射防止膜上の一部に前記反射膜を形成してもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、基材が窓板として機能するため、窓板を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。また、本発明によれば、基材の第１面及び第２面における少なくとも光透過領域に対応する領域に反射防止膜が形成されているため、光透過領域において不要な反射光が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス濃度モニタの構成例を示した概略断面図である。
【図２Ａ】図１の反射鏡の断面図である。
【図２Ｂ】図１の反射鏡を反射面側から見た側面図である。
【図３】反射防止膜の構成例について説明するための図である。
【図４】反射防止膜の反射率特性についての実験結果を示した図である。
【図５】反射膜の構成例について説明するための図である。
【図６】反射膜の透過率特性についての実験結果を示した図である。
【図７】従来のガス濃度モニタの構成例を示した概略断面図である。
【図８Ａ】従来の反射鏡の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの反射鏡を反射面側から見た側面図である。
【図９Ａ】従来の反射鏡の変形例を示した断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの反射鏡を反射面側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
１．ガス濃度モニタの構成例
図１は、本発明の一実施形態に係るガス濃度モニタの構成例を示した概略断面図である。このガス濃度モニタには、多重反射セル１０１、光源１０２及び検出器１０３が備えられている。多重反射セル１０１は、筒状のセル本体１１０と、セル本体１１０内に設けられた反射鏡１３０，１４０などを備えている。
【００３２】
セル本体１１０は、例えば円筒状の部材であり、少なくとも内面が光を透過しない材料により形成されている。セル本体１１０の壁面には、１つ又は複数の開口１１１が形成されている。この例では、セル本体１１０の中心軸線を挟んで互いに対向する位置に、１対（２つ）の開口１１１が形成されている。
【００３３】
セル本体１１０内には、２つの反射鏡１３０，１４０の間に測定空間１５０が形成されている。すなわち、２つの反射鏡１３０，１４０は、測定空間１５０を挟んで、セル本体１１０の軸線方向に沿って互いに対向するように配置されている。反射鏡１３０における測定空間１５０側の面には、反射面１３１が形成されている。また、反射鏡１４０における測定空間１５０側の面には、反射面１４１が形成されている。各反射面１３１，１４１は、測定空間１５０側から見て凹湾曲状に窪んでいる。この例では、セル本体１１０における軸線方向の一端部に反射鏡１３０が配置され、他端部に反射鏡１４０が配置された構成となっているが、２つの反射鏡１３０，１４０が互いに間隔を隔てて対向するような構成であれば、これに限られるものではない。
【００３４】
上記開口１１１は、セル本体１１０の壁面における測定空間１５０を区画する領域の一部に形成されている。測定空間１５０は、例えば開口１１１が形成されている部分を除いて、セル本体１１０及び反射鏡１３０，１４０により密閉されている。これにより、セル本体１１０の外側のガスが、開口１１１を介して測定空間１５０内に流入可能となっている。多重反射セル１０１は、例えば排気管内などの対象領域に挿入され、対象領域に存在すガスが、開口１１１を介して測定空間１５０内に取り込まれる。本実施形態のように、開口１１１を複数形成することにより、測定空間１５０内にガスを流入させやすくすることができる。
【００３５】
光源１０２は、多重反射セル１０１の軸線方向の一方側から、多重反射セル１０１に向けて光を照射する。光源１０２は、例えばレーザ光源である。光源１０２から照射される光の波長は特に限定されるものではないが、例えば可視光域又は近赤外域の波長の光が光源１０２から照射される。また、光源１０２から照射される光の波長は、複数段階に切り替えることができるようになっていてもよい。
【００３６】
光源１０２から照射される光は、例えば反射鏡１３０を透過して測定空間１５０内に入射する。すなわち、反射鏡１３０の一部は、光を透過させる光透過領域１３２を構成している。反射鏡１３０の光透過領域１３２を透過して測定空間１５０内に入射した光は、反射鏡１４０で反射し、その反射光の少なくとも一部が反射鏡１３０で再び反射する。測定空間１５０内に入射した光は、このような２つの反射鏡１３０，１４０の間での反射が繰り返されることにより、測定空間１５０内で多重反射した後、光透過領域１３２を介して測定空間１５０内から出射する。
【００３７】
検出器１０３は、測定空間１５０から出射した光を受光する。すなわち、開口１１１から測定対象となるガスが取り込まれた測定空間１５０内で多重反射した光は、測定空間１５０から出射して検出器１０３により検出される。多重反射セル１０１内に入射した光は、測定空間１５０で多重反射する際、測定空間１５０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、多重反射後の光を検出器１０３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。
【００３８】
２．反射鏡の構成例
図２Ａは、図１の反射鏡１３０の断面図である。また、図２Ｂは、図１の反射鏡１３０を反射面１３１側から見た側面図である。反射鏡１３０は、板状の基材１３３と、基材１３３の両面に形成された反射防止膜１３４，１３５と、一方の反射防止膜１３５上に形成された反射膜１３６とを備えている。
【００３９】
基材１３３は、例えばガラス材料により形成されている。ガラス材料としては、ＢＫ７又は石英ガラスなどを例示することができるが、これらに限られるものではない。基材１３３は、測定光に対する透過性を有し、その一方の面（第１面１３３ａ）と他方の面（第２面１３３ｂ）との間で光を透過させることができる。
【００４０】
基材１３３の第１面１３３ａは、平坦面により形成されている。この第１面１３３ａには、反射防止膜１３４が成膜されている。反射防止膜１３４は、例えば屈折率の異なる複数種類の膜が積層された誘電体多層膜により構成される誘電体多層反射防止膜である。具体的には、高屈折率材料により形成された膜と、低屈折率材料により形成された膜とが積層されることにより、反射防止膜１３４が形成されている。
【００４１】
反射防止膜１３４を構成する高屈折率材料としては、例えばＴａ２Ｏ５が用いられる。また、反射防止膜１３４を構成する低屈折率材料としては、例えばＳｉＯ２が用いられる。光源１０２から照射される光の波長が７６０ｎｍである場合、Ｔａ２Ｏ５からなる高屈折率材料の屈折率は例えば２．１７６であり、ＳｉＯ２からなる低屈折率材料の屈折率は例えば１．４６０である。
【００４２】
高屈折率材料により形成された膜と、低屈折率材料により形成された膜とで、膜の数及び厚みを適切に設定すれば、各層で反射される光が互いに打ち消し合い、その結果、反射防止膜１３４における反射光の発生を良好に防止することができる。
【００４３】
反射防止膜１３４の厚みは、例えば０．５〜１μｍである。この例では、第１面１３３ａが基材１３３の軸線方向に見て円形状に形成されており、その全面に均一な厚みで反射防止膜１３４が形成されている。これにより、反射防止膜１３４における基材１３３側とは反対側の面は、光源１０２からの光が入射する平坦な入射面１３４ａを構成している。
【００４４】
基材１３３の第２面１３３ｂは、球面状に凹湾曲した凹湾曲面により形成されている。この第２面１３３ｂには、反射防止膜１３５が成膜されている。第２面１３３ｂに形成された反射防止膜１３５は、第１面１３３ａに形成された反射防止膜１３４と同様に、例えば誘電体多層膜により構成された誘電体多層反射防止膜である。反射防止膜１３５の具体的構成は、反射防止膜１３４と同様であるため、その詳細な説明を省略する。ただし、各反射防止膜１３４，１３５は、同様の構成からなるものに限らず、例えば異なる材料又は異なる厚みで各層が形成されていてもよい。
【００４５】
反射防止膜１３５の厚みは、例えば０．５〜１μｍである。この例では、第２面１３３ｂが基材１３３の軸線方向に見て円形状に形成されており、その全面に均一な厚みで反射防止膜１３５が形成されている。反射防止膜１３５上の一部には、反射膜１３６が形成されている。
【００４６】
反射膜１３６は、例えば屈折率の異なる複数種類の膜が積層された誘電体多層膜により構成される誘電体多層反射膜である。具体的には、高屈折率材料により形成された膜と、低屈折率材料により形成された膜とが積層されることにより、反射膜１３６が形成されている。
【００４７】
反射膜１３６を構成する高屈折率材料としては、例えばＴａ２Ｏ５が用いられる。また、反射膜１３６を構成する低屈折率材料としては、例えばＳｉＯ２が用いられる。高屈折率材料により形成された膜と、低屈折率材料により形成された膜とで、膜の数及び厚みを適切に設定すれば、各層で反射される光が互いに打ち消し合わず、その結果、反射膜１３６において良好に光を反射させることができる。
【００４８】
反射膜１３６の厚みは、例えば１〜５μｍである。この例では、反射防止膜１３５の表面に対して、部分的にマスキングが施された上で、誘電体多層反射膜がコーティングされることにより、マスキング以外の領域に反射膜１３６が形成される。一方、マスキングの領域には反射膜１３６が形成されず、この領域が光透過領域１３２となる。この例では、反射防止膜１３５の中央部から径方向に向かって延びるように、細長い形状の光透過領域１３２が形成されており、光透過領域１３２以外の領域に均一な厚みで反射膜１３６が形成されている。
【００４９】
基材１３３の第２面１３３ｂにおける反射膜１３６が形成されている領域（反射防止膜１３５と反射膜１３６が積層された領域）の面積は、反射膜１３６が形成されていない領域（反射防止膜１３５のみが形成された領域）の面積、すなわち光透過領域１３２の面積よりも大きい。ただし、光透過領域１３２は、上記のような形状に限らず、光源１０２から照射される光のスポットよりも大きい面積を有していれば、任意の形状を採用することができる。
【００５０】
入射面１３４ａに入射する光源１０２からの光は、基材１３３を透過し、光透過領域１３２を介して測定空間１５０内へと導かれる。そして、測定空間１５０内で多重反射した光は、反射防止膜１３５における基材１３３側とは反対側の面のうち、光透過領域１３２に対応する領域（反射膜１３６が形成されていない領域）を介して、測定空間１５０から出射する。
【００５１】
反射膜１３６は、誘電体多層反射膜に限らず、例えば単層からなる金属反射膜などの他の膜により構成されていてもよい。金属反射膜は、例えばアルミニウム、金又は銀などの任意の金属により形成することができる。また、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂは、それぞれ全面に反射防止膜１３４，１３５が形成された構成に限らず、それぞれの一部に反射防止膜が形成された構成であってもよい。すなわち、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂにおける少なくとも光透過領域１３２に対応する領域に反射防止膜が形成されていればよい。
【００５２】
ここで、光透過領域１３２に対応する領域とは、光透過領域１３２から測定空間１５０内に入射する光、及び、測定空間１５０から光透過領域１３２を介して出射する光が通過し得る領域であり、例えば光透過領域１３２に対して反射鏡１３０の軸線方向に対向する領域である。しかし、このような構成に限らず、光透過領域１３２から測定空間１５０内に入射する光が通過し得る領域と、測定空間１５０から光透過領域１３２を介して出射する光が通過し得る領域とが異なるような構成であってもよい。この場合、光透過領域が複数設けられていてもよい。
【００５３】
３．反射鏡の製造方法
図２Ａ及び図２Ｂに示すような反射鏡１３０の製造方法の一例について説明する。反射鏡１３０を製造する際には、まず基材１３３を準備する。基材１３３の第１面１３３ａは平坦面により形成され、第２面１３３ｂは所定の曲率からなる凹湾曲面により形成される。また、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂには、それぞれ光学研磨が施される。
【００５４】
基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂのそれぞれにおける全面には、反射防止膜１３４，１３５が形成される（反射防止膜形成ステップ）。その後、基材１３３の第２面１３３ｂにおける反射防止膜１３５上の一部に、反射膜１３６が形成される（反射膜形成ステップ）。
【００５５】
ただし、基材１３３の両面（第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂ）に反射防止膜１３４，１３５が形成された後に、反射防止膜１３５上に反射膜１３６が形成されるような方法に限られるものではない。すなわち、基材１３３の第２面１３３ｂに反射防止膜１３５が形成され、その反射防止膜１３５上に反射膜１３６が形成された後、基材１３３の第１面１３３ａに反射防止膜１３４が形成されてもよい。
【００５６】
反射防止膜形成ステップでは、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂのそれぞれにおける全面に限らず、一部にのみ反射防止膜１３４，１３５が形成されてもよい。この場合、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂにおける少なくとも光透過領域１３２に対応する領域に、反射防止膜１３４，１３５が形成されていればよい。また、この場合、反射膜形成ステップでは、基材１３３の第２面１３３ｂにおける光透過領域１３２以外の領域、すなわち反射防止膜１３５が形成されていない領域において、第２面１３３ｂ上に反射膜１３６が直接形成されてもよい。
【００５７】
４．反射防止膜の構成例及び反射率特性
図３は、反射防止膜１３４，１３５の構成例について説明するための図である。この例では、ＢＫ７により形成された基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂに対して、それぞれ誘電体多層膜が反射防止膜１３４，１３５として形成されている。
【００５８】
各反射防止膜１３４，１３５は、例えばＴａ２Ｏ５層とＳｉＯ２層とが交互に積層されることにより、４層ずつの計８層の積層構造となっている。Ｔａ２Ｏ５層及びＳｉＯ２層の厚みは、例えば各層において異なっている。ただし、積層する各層の数及び厚みは、この例に限られるものではない。
【００５９】
図４は、反射防止膜１３４，１３５の反射率特性についての実験結果を示した図である。この図４では、基材に反射防止膜（ＡＲ）が形成されている場合と、形成されていない場合とで、各波長における光の反射率を測定（又はシミュレーション）した。なお、本実施形態に係るガス濃度モニタでは、ガスの測定を行う際の光源１０２からの光の波長は７６０ｎｍであり、ガス濃度モニタに設けられた各種光学部品の位置又は角度などを調整する際の光源１０２からの光の波長は６５０ｎｍである。
【００６０】
基材に反射防止膜が形成されていない場合には、図４に破線で示すように、波長７６０ｎｍにおける基材の片面の反射率のシミュレーション値が４．１５％であった。このことから、光源１０２から光が照射されて検出器１０３で検出されるまでの反射鏡における反射損失は、１５．５９％と見積もることができる。
【００６１】
一方、基材に反射防止膜が形成されている場合には、図４に実線で示すように、波長７６０ｎｍにおける基材の片面の反射率の測定値は０．１３％であった。このことから、基材に反射防止膜を形成することにより、系全体の反射損失を０．５１％まで低減できたと考えられる。
【００６２】
５．反射膜の構成例及び透過率特性
図５は、反射膜１３６の構成例について説明するための図である。この例では、図３に示す構成により形成された反射防止膜１３５上に、誘電体多層膜が反射膜１３６として形成されている。
【００６３】
反射膜１３６は、例えばＴａ２Ｏ５層とＳｉＯ２層とが交互に積層されることにより、１５層ずつの計３０層の積層構造となっている。Ｔａ２Ｏ５層及びＳｉＯ２層の厚みは、例えば各層において同一である。ただし、積層する各層の数及び厚みは、この例に限られるものではない。
【００６４】
図６は、反射膜１３６の透過率特性についての実験結果を示した図である。この図６では、反射防止膜（ＡＲ）上に反射膜（ＨＲ）が形成されている場合と、反射膜（ＨＲ）のみが形成されている場合とで、各波長における光の反射率を測定した。
【００６５】
基材上に反射膜のみが形成されている場合、すなわち反射防止膜が形成されていない場合（図６における破線）と、反射防止膜上に反射膜が形成されている場合（図６における実線）とを比較すると、波長７６０ｎｍにおける反射率（反射率＝１００％−透過率）が、いずれも９９．９８％であることから、反射防止膜の影響がなく、十分な反射率が得られることが分かった。
【００６６】
また、波長６５０ｎｍにおける反射率については、基材上に反射膜のみが形成されている場合（図６における破線）と、反射防止膜上に反射膜が形成されている場合（図６における実線）とで、それぞれ９９．９７％であった。ガス濃度モニタにおける各種光学部品の位置又は角度などを調整する際には、アライメント調整用の波長（この例では６５０ｎｍの可視光）において視認性が高いことが重要となるが、この実験結果から、その波長においても反射率が高く、十分な視認性が得られることが分かった。
【００６７】
６．作用効果
（１）本実施形態では、反射膜１３６で光を反射させることにより測定空間１５０内で光を多重反射させ、その多重反射した光を光透過領域１３２から出射させることができる。これにより、基材１３３が窓板として機能するため、窓板を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００６８】
また、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂにおける少なくとも光透過領域１３２に対応する領域には、反射防止膜１３４，１３５が形成されているため、光透過領域１３２において不要な反射光が発生するのを防止することができる。その結果、フリンジノイズの発生を防止することができる。
【００６９】
（２）特に、本実施形態では、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂのそれぞれにおける全面に反射防止膜１３４，１３５を形成した上で、その反射防止膜１３４，１３５上の一部に反射膜１３６を形成するだけで、反射鏡１３０を構成することができる。したがって、反射鏡１３０の製造工程を簡略化することができる。
【００７０】
（３）また、本実施形態では、誘電体多層反射膜からなる反射膜１３６により光を反射させ、測定空間１５０内で光を良好に多重反射させることができる。
【００７１】
７．変形例
以上の実施形態では、基材１３３が円板状に形成されている場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、基材１３３は矩形形状などの他の形状からなる板状に形成されていてもよいし、板状でなくてもよい。この場合、基材１３３の第１面１３３ａ及び第２面１３３ｂは、基材１３３の任意の領域に形成されていてもよい。
【００７２】
また、反射面１３１，１４１は、凹湾曲面に限らず、凸湾曲面又は平坦面などの他の形状からなる面であってもよい。
【００７３】
本実施形態に係る反射鏡１３０、及び、これを備えた多重反射セル１０１は、測定対象となるガスの吸光度を測定するガス濃度モニタに限らず、他の装置にも適用可能である。また、測定に使用する光は、近赤外の波長域の光に限らず、他の波長域の光であってもよい。さらに、測定に使用する光は、レーザ光のような単色光に限らず、白色光などであってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０１      多重反射セル
１０２      光源
１０３      検出器
１１０      セル本体
１１１      開口
１３０      反射鏡
１３１      反射面
１３２      光透過領域
１３３      基材
１３３ａ    第１面
１３３ｂ    第２面
１３４ａ    入射面
１３４      反射防止膜
１３５      反射防止膜
１３６      反射膜
１４０      反射鏡
１４１      反射面
１５０      測定空間
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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