JP2000503122A

JP2000503122A - 受動赤外線分析ガスセンサおよびこれを応用したマルチチャンネル検知装置

Info

Publication number: JP2000503122A
Application number: JP09525251A
Authority: JP
Inventors: ウォン，ジェイコブ・ワイ
Original assignee: エンジェルハード・センサー・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2000-03-14
Also published as: BR9612406A; WO1997025613A1; KR19990077161A; EP0888532A4; AU1431497A; US5721430A; EP0888532A1; CA2242293A1; CN1216108A

Abstract

(57)【要約】受動光源ガス検知器（３３）は、受動赤外線光源と、サンプルチャンバである検知装置（３,７９）と光源との間の空間を利用する。ガス検知器（３３）は、第１、第２および第３出力を形成する赤外線検知装置（３,７９）を含み、第１出力は、検知すべき所定のガスによつて吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて受光される放射光を表し、第２出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて受光される受動赤外線光源からの放射光を表し、第３出力は、第２の中立スペクトルバンドにおいて受光される受動赤外線光源からの放射光を表す。信号処理手段が，この３つの出力を操作して、モニタすべきガスの濃度を測定する。より多くのガスのスペクトルバンド特性における放射光を検知するために、さらに数多くの検知器を検知装置に追加することができる。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称受動赤外線分析ガスセンサおよびこれを応用したマルチチャンネル検知装置発明の背景本出願は、１９９５年４月１３日付出願の出願番号０８／４２２，５０７の一部継続出願である。出願番号０８／４２２，５０７の開示内容が、ここにすべて開示されているかのごとく、本発明の一部をなすものとして統合される。発明の分野本発明は、一般に、ガス検知装置の分野に関する。とりわけ、検知すべきガスの特徴ある赤外線吸収バンドを用いて、１つまたはそれ以上のガスに関する濃度を検知できるガス検知器に関する。先行技術の説明多くのガスが、赤外線スペクトルの領域において、その特有の吸収バンドを有する。これらのガスを検知するため、非分散赤外線（ＮＤＩＲ）技術が広くガス分析業界で利用されてきた。これらのガス分析器は、種々のガスが赤外線光スペクトル中に特有の波長を実質的に吸収するという原理を利用している。一般的には、狭小バンドを有する光学的または赤外線伝播フィルタを用いて、対象とする波長バンドをＮＤＩＲガスセンサで分離する。他方において、分散技術を駆使するガスセンサにおいては、プリズムまたは回折格子が用いられる。ＮＤＩＲ技術は、一般に非相互作用ガス分析技術として分類されるが、電気化学的燃料電池、焼結半導体（二酸化チタン）、触媒（プラチナビーズ）、および熱伝導度を含む、既存の相互作用タイプのガス測定方法に対して、多くの利点を有する。これらの利点とは、反応速度、ガス検知器の特性、長時間測定に対する安定性、低メンテナンス性、より多くの特性に関するものを含む。さらに、いくつかのケースでは、相互作用ガスセンサが麻痺して、機能しない状態に陥いることがある。これは、利用分野によっては、人間の命を危険な状態に置きかねない。所望するガスの濃度を決定するのに用いられる反応物はその他の存在するガスと反応し得るため、相互作用ガスセンサは一般に非特異的なものである。このために、当然に誤った計測をもたらすことになる。さらに、モニタすべき環境においてガスの圧力が部分的に下がった後でも、特定しないガスと反応物との間の反応が続行した場合、センサはもはや適切に機能しなくなり、使用不能となる。サンプルガスと反応物の間の反応動力学によれば、反応タイプのセンサはモニタされる環境中のガス濃度の変化を素早く検知するよう制御されるので、ＮＤＩＲガスセンサの反応時間は、通常、相互作用ガスセンサの反応時間より短い。相互作用ガスセンサに信頼性がなく、ＮＤＩＲガス測定技術が最善であるにもかかわらず、ＮＤＩＲガス分析が広範に応用されていないのは、装置が複雑でコストが高いためである。ここ数年来、ガス検知するためにＮＤＩＲ原理に基づく非常に数多くの測定技術が提案され、成功裡に実証されてきた。過去においては、ＮＤＩＲガス分析装置は、一般に、赤外線光源、光源を調整するためのモータ駆動の機械式チョッパ、サンプルチャンバの中へガスを吐出し中から吸引するポンプ、狭小なバンドパス干渉フィルタ、および赤外線感知検知器を備えており、赤外線感知検知器は高価な赤外線光学系と、光源から検知器へ赤外線エネルギを集光するウィンドウとを有する。これらのタイプの分析装置で最も著名なものが、バーチらに対する米国特許第３,７９３,５２５号、ブロー・ジュニアに対する米国特許第３,８１１,７７６号およびウォンに対する米国特許第４,５７８,７６２号で開示されている。これらのＮＤＩＲガス分析装置がよく機能し、過去２０年間、ガス分析の分野における全体的な技術的進歩に多大な貢献を与えてきた。しかし、その全体的な大きさ、複雑さ、そしてコストにより、多くの応用例における利用が阻まれてきた。より良く、かつより低コストのガス分析装置に対する需要が、新規な発明をもたらした。一例として、メイデンに対する米国特許第４,５００,２０７号と、ウォンに対する米国特許第４,６９４,１７３号と米国特許第５,０２６,９９２号は、機械式チョッパのような移動部材を用いないガス検出器に関するＮＤＩＲ技術を提案してきた。これら特許の最終目的は、頑丈でコンパクト、しかも新規応用分野で主役となるようなＮＤＩＲガスセンサを創出することにあった。さらにＮＤＩＲ技術のコストを低減し装置を簡素化する試みの中で、低コストＮＤＩＲガスセンサ技術は開発された。低コストＮＤＩＲガスセンサ技術は拡散タイプのガスサンプルチャンバを採用しており、このチャンバは、本願出願人に対する１９９２年１１月１７日付発行の米国特許第５,１６３,３３２号で開示されており、ここに参考文献として引用される。この拡散型ガスサンプルチャンバは、高価な光学系、機械式チョッパ、およびガスをサンプルチャンバの外へ吐出、または内へ吸引するポンプを不要のものにした。その結果として、多くの応用例において、従前コストが高く複雑であったため実施不可能と考えられていたが、ＮＤＩＲ技術応用への門戸が開かれた。同様の指導原理により、改善されたガスセンサが開発され、ウォンに対する１９９５年８月２２日付発行の米国特許第５,４４４,２４９号に開示されている。この特許は、単純で、低コストの拡散型ＮＤＩＲガスセンサを開示するもので、このガスセンサは例えばＳｉ（シリコン）やＧａＡｓ（ガリウム砒素）といった半導体材料からなるマイクロマシーンで作ることができ、よってセンサ全体をマイクロチップ上に配置することができる。米国特許第５,１６３,３３２号の低コストＮＤＩＲガスセンサ技術、および米国特許第５,４４４,２４９号の改善ＮＤＩＲガスセンサは、新規の応用範囲を広く開拓したが、これらのガスセンサは、依然として、多くの潜在的ガスセンサの利用に際して、あまりにも多くの電力を必要としている。その結果、低コストの固体ガスセンサが利用される応用例は、まだ限定されたものである。もし、移動部材を必要としないガス分析技術が開発されれば、ＮＤＩＲ技術が有するのと同程度の特定性を有し、低コストで、この技術を採用した装置が長時間に亙って電池で駆動できるように、比較的に電力消費が少なければ、このガスセンサを利用した応用例とその利用頻度は動的に増えることになる。そこで、単純で、コンパクトで、消費電力の少ない安価なガスセンサが長く待望されていたが、この要請はこれまで満足されなかった。したがって、本発明の最終目的は、コンパクトで、信頼性が高く、低コストで、低消費電力の、赤外線吸収を利用した赤外線ガスセンサを提供することにより、赤外線ガス分析技術をさらに発展させることにある。本発明の別の最終目的は、本発明に係る赤外線ガスセンサで用い得る赤外線検知装置を提供することにある。発明の要約本発明は、受動赤外線分析（ＰＩＡ）と呼ばれる新規な赤外線ガス分析技術を用いて、１つまたはそれ以上の所定ガスの濃度を検知する赤外線ガスセンサに関する。本発明のＰＩＡ技術は、既知のＮＤＩＲガス分析技術よりも単純であり、「能動」の赤外線光源を必要とせず、構造的に形成されるサンプルチャンバも必要としない。その結果として、小さく、固体の、低コストで、低電量消費のガスセンサを構成することができ、もって、これまでＮＤＩＲ技術を用いなければ不可能であった特定の応用分野において核として機能するよう構成することができる。本発明においては、０ケルビン以上のすべての物体は放射光を発散していることを承認する。本発明では、たとえば、壁、天井、床などのようなどこにでもあるような物体を、赤外線放射光の「受動」光源として利用することにより、上記事実の利点を応用する。これら「受動」赤外線光源を、ある状況において有効に利用することができて、ＮＤＩＲガス分析器でほとんど例外なく利用されてきた「能動」赤外線光源を代用させようとする。従来式のＮＤＩＲガスセンサで利用されてきた「能動」赤外線光源は、通常、熱せられて、極めて熱くなり（５００ないし１０００℃）、例えばアルミナセラミックに嵌め込んだニクロム線（ネルンスト発光体）や小さな白熱電球の電気抵抗タングステン線であった。これらの光源は、ガスセンサによって電源供給されるので、「能動」光源と特性分類される。他方、ここで用いられる「受動」光源とは、０ケルビン以上のあらゆる物体であり、ガス検知装置の電源から電源供給を受けることはない。本発明に係る赤外線ガスセンサで用いられる、通常の受動赤外線光源は、壁、カーペット、タイル床、暖炉の壁を含み、枚挙に暇がない。ただし、明らかに、これまでの開示内容から当業者には理解されるように、本発明のガスセンサとして利用できる受動赤外線光源は限定される。しかし、受動赤外線光源の温度は、測定すべきガスの温度より高いことが必要である。つまり、精密均衡の法則をよく観察しなければならない。能動赤外線光源の温度が極めて高いが、光源領域は通常極めて小さい。光源領域のオーダーが数ｍｍ²以下であることは、異常なことではない。他方、通常の室内における受動赤外線光源は約３００Ｋまたは２５℃に過ぎないが、もし利用する光源領域が通常の赤外線光源のおよそ１０００倍あれば、プランクの方程式を用いて、受動赤外線光源の特定の放射発散度を、３ないし２０ミクロンのスペクトル領域にある従来式の能動光源の放射発散度と比較することができる。適当なガス検知器に必要な受動赤外線光源領域は、受動赤外線光源から期待される温度範囲に依存する。本発明で用いられるＰＩＡ技術においては、受動赤外線光源の特性を決定しなければならない。受動赤外線光源の特性を決定するためには、検知装置は、２つの異なるスペクトルバンドにおける選択受動赤外線光源からのスペクトル放射光を測定できるようにしなければならない。光源の特性を決定するために用いられるスペクトルバンドは、好適には「中立」なバンドであることが望ましい。中立なスペクトルバンドとは、測定すべき大気中に通常確認されないすべてのガスに対して、吸収されないあるいは適度にしか吸収されないように選択されたスペクトルバンドのことである。プランクの法則に従えば、２つの中立なスペクトルバンドにおける出力信号の比によって、２つの中立なスペクトルバンドが光源に対する放射率関数の変化が実質的なものでないとしたとき、受動赤外線光源の温度を一意的に決定することができる。検知すべきガスの濃度を決定するには、測定すべきガスの吸収バンドと一致する「非中立」スペクトルバンドにおける全入射光量も測定する。この出力値は、したがって、受動赤外線光源に対して検知装置によって範囲限定された角度内にあるガスの濃度を表す。中立スペクトルバンドのうちの少なくとも一方において測定した出力値、非中立のスペクトルバンドにおいて測定した出力値、および計算された温度によって、受動赤外線光源に対して検知装置によって範囲限定された角度内にあるガスの濃度を決定する。本発明による一実施例によれば、周囲ガスよりも高温の周囲温度光源と、検知装置および光源の間にサンプルチャンバとして介在する空間とを用いる受動赤外線ガス検知器が提供されている。ガス検知器が、第１、第２および第３出力を形成する赤外線検知装置から構成され、第１出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて検知すべき所定のガスによって吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて検知装置が受光する光を表し、第２出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて受動赤外線光源から検知装置が受光する光を表し、第３出力は、第２の中立スペクトルバンドにおいて受動赤外線光源から検知装置が受光する光を表す。信号処理手段が含まれ、３つの出力値を処理して、測定すべきガスの濃度を決定する。検知装置に検知器を追加し、追加ガスの特有のスペクトルバンドにおいて放射光を検知することにより、赤外線検知器は複数ガスの濃度をモニタするのに用いることができる。本発明の別の実施例によれば、受動光源赤外線ガス検知器が提供され、それは以下のものを有する：ａ．以下のものを有する赤外線検知装置， i. 受動赤外線光源からの通過する赤外線光を受光する出入口， ii．出入口を経た入射光を受光するために配置した第１センサ、第２センサおよび第３センサ，第１センサ、第２センサおよび第３センサは、各々に入射した光を表す第１出力、第２出力および第３出力を形成する， iii.出入口と第１センサとの間に挿入された第１の狭小バンドパスフィルタ，検知すべき所定のガスによって吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて、第１の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する， iv．出入口と第２センサとの間に挿入された第２の狭小バンドパスフィルタ，第１の中立スペクトルバンドにおいて、第２の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する，ｖ．出入口と第３センサとの間に挿入された第３の狭小バンドパスフィルタ，第２の中立スペクトルバンドにおいて、第３の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する，ｂ．第１、第２および第３センサの周囲温度に対応する出力を形成する温度測定手段，ｃ．信号処理手段，信号処理手段は第１、第２および第３センサおよび温度測定手段からの出力を受信し、所定の時間間隔で第１、第２および第３センサおよび温度測定手段からの出力を少なくとも一時的に記憶しサンプル採取するための信号処理手段であって，以下の機能を有する手段を含む， i. 第１、第２および第３センサの周囲温度を補償するため、サンプル採取するときに、第１、第２および第３センサから記憶された出力を収集し， ii．第２および第３センサからの出力の補正値の比に基づき、サンプル採取時における受動赤外線光源の温度を計算し， iii.サンプル採取期間において、受動赤外線光源の計算された温度に基づき、第２または第３センサのうちの少なくとも一方における予想出力を計算し， iv．サンプル採取期間において、第２または第３センサのうちの少なくとも一方における予想出力と対応するセンサからの補正出力を比較することにより、減衰ファクタを計算し，ｖ．減衰ファクタによって第１センサの記憶された出力を補正し、 vi．サンプル採取期間において、第１センサからの補正出力に基づきガスの濃度を決定し、 vii.所定関数に基づき、ガスの濃度をモニタし、モニタした結果に基づき出力を供給する。こうして、本発明に係る赤外線ガスセンサは、従来式のＮＤＩＲ測定装置において利用されていた熱い「能動」赤外線光源の効果的に必要性をなくした新規なＰＩＡ技術における受動赤外線光源を用いたものである。さらに、本発明に係る赤外線ガスセンサで用いられるＰＩＡ技術において、例えば壁の一部分である受動赤外線光源と、検知装置との間の空間は、サンプルチャンバとなる。換言すると、本発明は、「能動」赤外線光源を取り除いただけでなく、従来式のＮＤＩＲガス分析器で利用していたガスチャンバの必要性をなくした。「能動」赤外線光源が本発明の装置には必要なくなったという事実により、本発明に係るガスセンサの消費電力が著しく低減され、本発明の受動赤外線ガスセンサを長時間に亙ってバッテリーで駆動できる。さらに、構造的に定義されるガスチャンバをもはや必要としなくなったため、センサの大きさを小さくすることができる。したがって、本発明の目的は、受動赤外線分析（ＰＩＡ）と称する新規な赤外線分析技術を用いて、１つまたはそれ以上のガスの濃度を測定する装置およびその方法を提供することにある。さらにまた、本発明の目的は、本発明によるガスセンサで利用できる改善された赤外線検知装置を提供することにある。さらに、本発明の目的と利点が、以下に、発明の好適な実施例を例示して図解した図を参照しながら検討しており、これら説明をもってよりよく理解されることだろう。しかし、明確に理解すべきことは、これらの図面は図解と説明の目的に限るものであり、発明を限定して定義するものではない。図面の簡単な説明図１は、本発明の好適な実施例を示し、検知装置、受動赤外線光源（壁）、および受動赤外線光源と検知装置との間に介在する空間を示し、この空間はサンプルチャンバを構成する。図２は、温度１００ないし１０００Ｋにおける黒体スペクトル放射発散度を示すグラフである。図３は、中心波長が５．００および３．９１ミクロンで、スペクトルバンドが０．１ミクロンであるスペクトル放射発散度の比の値を示すもので、この比は「受動」赤外線光源の温度関数である。両スペクトルバンドに対する放射率は同じと仮定する。図４は、本発明の実施例による検知装置の分解組立図である。図５は、図４で図示した検知装置の一部外皮を切断した斜視図である。図６は、本発明の別の好適な実施例を示し、「受動」赤外線光源である壁の部分と、検知装置の従前の視野フィールド（ＦＯＶ）を拡大するための凸面受動鏡を実際に使用しているところを示している。図７は、本発明の好適な実施例による信号処理回路の構成概略図である。図８は、本発明の別の好適な実施例による信号処理回路の構成概略図である。沿って横方向に切断した断面図である。図である。図１１は、図９および図１０で示した基板と干渉バンドパスフィルターの斜視図である。図１２は、図９および図１０で示した検知装置の実施例で用いた基板の正面図である。図１３は、図９および図１０で示した検知装置の実施例で用いた基板の拡大底面図であり、その上に形成されたサーモパイルを示す。図１４は、本発明に係る検知装置で用いた干渉バンドパスフィルタの好適な構成を図解するものである。図１５は、本発明に係る検知装置で用いたフィルタ実装固定部を図解するものである。図１６は、図９ないし１１で示した基板の一部断面図であり、実際に用いられている図１５の実装固定部を示す。図１７は、本発明の別の実施例による検知装置の分解組立図である。図１８は、図１７で図示した検知装置の一部外皮を切断した斜視図である。図１９は、本発明の別の実施例による受動赤外線ガスセンサである。図２０は、図１７および１８で示した検知装置が本発明のによるＮＤＩＲガスセンサに実際に使用されているところを示す。発明の詳細な説明本発明に係るＰＩＡガスセンサの好適な実施例を、以下、図１を参照しながら説明する。図１は、単一の信号検知器４を有する検知装置３を示すもので、この信号検知器４は、測定すべきガスの吸収バンドと同じ中心波長（ＣＷＬ）Ｌ₁を有する狭小バンドパス干渉フィルタＦ₁（図示せず）を備えている。さらに検知装置３は２つの光源を有し、その光源によって、狭小のバンドパスフィルタＦ₂ とＦ₃（図示せず）を備えた検知器５と６の特性が決定され、そのバンドパスフィルタの中心波長（ＣＷＬ）のＬ₂とＬ₃が大気中には一般に確認されない既知のいかなるガスまたは蒸気の吸収バンドとは一致しないようにしてある。換言すれば、測定すべき大気中における一般に確認されるガスまたは蒸気は、波長Ｌ₂とＬ₃において吸収バンドを有しない（あるいは、極めて微弱なものでしかない）。空気に関しては、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００μｍの波長が、そのような中立的な波長であることが確認されている。一酸化炭素（ＣＯ）が所望の検知すべきガスであった場合、検知器４に付随する干渉フィルタの中心波長（ＣＷＬ）と半値幅（ＦＷＨＭ）の値は、各々４．６７μｍおよび０．１μｍが選択される。他方、所望の検知すべきガスが二酸化炭素（ＣＯ₂）であった場合、検知器４に付随する干渉フィルタの中心波長（ＣＷＬ）と半値幅（ＦＷＨＭ）の値は、各々４．２６μｍと０．１μｍが選択される。当業者には理解されるように、Ｈ₂Ｏとすべての揮発性有機化学物質（ＴＶＯＣ）を含む、赤外領域で吸収バンドを有するその他多くのガスに対して、この技術は応用可能である。検知器４に付随する干渉フィルタＦ₁の中心波長（ＣＷＬ）であるＬ₁は、一般に、対象となるガスのために用いられる吸収バンドの中央部にできるだけ近接するように、選択される。こうして、モニタされるスペクトルバンドにおける最大量の放射光がガスによって吸収されると、検知器の感度と正確度が増す。しかし、ＣＯ₂のように非常に強く光を吸収するガスの場合は、検知器４に付随する干渉フィルタＦ₁の中心波長（ＣＷＬ）であるＬ₁を吸収バンドのどちらかにずらして、モニタされるスペクトル幅において、あまりにも多くの光が吸収されないようにすることもあり得る。あまりにも光路距離が長い場合、ガスの濃度があまりにも高い場合に、このように吸収バンドをずらすことを考える必要がある。この技術は、モニタされるガスの濃度の範囲内において、検知器に光が十分当たらないということを防止するために用いられる。検知器４に付随する干渉フィルタＦ₁の半値幅（ＦＷＨＭ）は、好適には、０．１μｍとなるように、検知器が高い特異性を有するように選択される。当業者には理解されるように、モニタされるガスの吸収バンドの幅によって、そして、検知器が有する所望の特異性の度合いによって、その他のバンド半値幅が選択可能である。干渉フィルタＦ₂とＦ₃に対して選択される中立スペクトルバンドの中心波長（ＣＷＬ）のＬ₂とＬ₃は、スペクトル位置において、できるだけＬ₁と接近するように選択すべきである。必要というわけではないが、Ｌ₁がＬ₂とＬ₃の間にあることが望ましい。例えば、ＣＯとＣＯ₂を検知しようとするとき、Ｌ₂とＬ₃を各々３．９１μｍと５．００μｍに設定することができる。あるいは、Ｌ₂とＬ₃を、各々３．９１μｍと９．００μｍに設定することもできる。本実施例では、Ｆ₂ とＦ₃の半値幅（ＦＷＨＭ）は、好適には約０．１μｍに設定される。Ｆ₂とＦ₃ を通過するスペクトルバンドの幅は、大気中に確認されるガスの吸収ラインと重ならないよう、十分狭小なものでなければならない。Ｌ₂とＬ₃の中心波長（ＣＷＬ）を各々、３．９１μｍおよび５．００μｍと設定し、これら検知器の半値幅（ＦＷＨＭ）を０．１μｍと設定すれば、実質的に重なりは起こらない。その結果として、検知器５と６の出力は、測定すべきガスまたは大気中に一般に確認されるガスまたは蒸気の濃度に影響を受けることがない。検知器４、５および６はすべてサーモパイル検知器であることが望ましい。しかし、当業者には理解されるように、本発明においては、珪化プラチナのショットキーフォトダイオードを含む他の赤外線検知器を用いることもできる。検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）は、図１で示したように、検知装置に付随する開口カラー７によって決定される。検知装置３は、本発明に係る受動赤外線光源として用いられる壁９の領域８（領域Ａに相当）の範囲を決定する。この赤外線ガスセンサーの実効的なサンプル光路距離Ｓは、検知装置３の検知面１０と壁９との間の距離によって決定される。受動赤外線光源８の領域Ａと、検知装置３によって範囲決定される立体角、あるいはＯＭとの関係によって、ここで開示するガスセンサのサンプル光路距離Ｓを以下のように固有の式で定義することができる：サンプル光路距離Ｓ＝［Ａ／ＯＭ］^1/2 立体角度ＯＭは、壁において検知装置によって範囲決定された視野フィールド（ＦＯＶ）の関数であって、設計により任意に調整できるので、本発明に関するサンプル光路距離Ｓは、したがって極めて有用な変数となる。換言すれば、吸収バンドが極めて弱く、ガス濃度検知が低レベルの場合は、検知するのに十分な変調が得られるように、光路距離Ｓを非常に長く（数メートル）に調整することができる。実際、当業者には理解されるが、光路距離Ｓを所望する変調量によって設定する必要がある。例えば、ＣＯ₂のような極めて強い吸収体がモニタされている場合、より短い光路距離を検討すべきである。しかし、ｐｐｂの範囲にあるガス濃度を検知することが望まれる場合、より長い光路距離を用いるのがよい。実質的にはいかなる光路距離でも設定可能であるが、一般には、５インチから１０フィートまでの光路距離が適当であり、なかでも５インチから６フィートが最も適当である。信号検知器４の出力値Ｖ₁が、測定すべきガス濃度を決定する。検知器４の出力値Ｖ₁は数多くのファクタによって左右される。最初にそして主に、出力値は受動赤外線光源８の温度Ｔおよび放射率εの関数であって、放射率εは以下の方程式［１］で示したスペクトル放射発散度によって決定される。さらに、Ｖ₁はシステムとしての光学的処理量あるいはＧとして表された減衰量（以下の方程式［１］を参照）、および検知装置３と受動赤外線光源８との間にある測定すべき濃度に依存するものである。測定すべきガス濃度により、以下の方程式［１］で示す変調ファクタ値Ｍが決定される。検出器５と６は、中立フィルタＦ₂とＦ₃を備えているが、検出器４によってモニタされている信号チャンネルのために、受動赤外線光源８とその環境をリアルタイムで動的に決定するのに用いられる。検出器５と６の出力比Ｚによって、光源８の温度が一意的に決定される。さらに、いったん光源８の温度Ｔが決定されると、その瞬間の光源放射率εとシステム光学処理量Ｇ（または減衰量）の値もまた、以下の方程式［１］を用いて瞬時に決定され、システムが初期化されたときに測定された基準となる黒体光源の温度Ｔ₀および受動率ε₀における各々の出力の記憶値と、実際の出力値とを比較する。Ｔ、εおよびＧの値は、信号検出器４の出力値のために、リアルタイムで継続して更新され、よって測定すべきガスの濃度を検知することができる。ここで開示する単純な赤外線ガスセンサは、受動赤外線発光源８は一般に良い反射板ではないので、散漫な放射光の影響を抑制することもできる。こうして、光学系の視野フィールド（ＦＯＶ）内で確認される散漫な放射光の量が極力抑えられる。さらに、散漫な放射光が、検知装置のフィルタ、すなわちＬ₂とＬ₃によって決定されるスペクトルバンドの中に入ってこなければ、それらは拒絶されたことになる。たとえ、散漫な放射光がセンサ光学系のスペクトルパスバンドの範囲内でエネルギを有する場合でも、放射率はむしろなめらかで一定となる傾向にある。このような場合、中立検知器は、単に、このような散漫な放射を、適切に処理を行う信号検知器に関連する補正情報と共に、受動赤外線光源８の温度増加として処理する。測定すべきガスの濃度を、検知器４、５および６で得た出力、各々Ｖ₁、Ｖ₂、およびＶ₃から決定する手法について、図２と図３を参照しながら以下説明する。図２は、１００Ｋから１０００Ｋまでの温度範囲における黒体光源のスペクトル放射発散度を示したものである。黒体光源からの放射光のいくつかの特徴が、これら曲線に起因し得る。第１に、この曲線の基づき波長領域に比例する全放射発散度は、温度上昇と共に急激に増加する。ステファン−ボルツマン方程式が定義する曲線のもとにある全領域は、絶対温度の４乗のステファン−ボルツマン定数倍に比例する。第２に、最大の放射発散度を有するスペクトル波長が、温度が上昇したとき波長の短い方へシフトする。これはウィーンの変位則と呼ばれており、以下詳細に説明する。第３に個々の黒体曲線は互いに決して交差しない。つまり温度が高ければ高いほど、スペクトル放射発散度はすべての波長に関して高くなる。黒体を用いた従来式のＮＤＩＲ測定システムにおいては、赤外線光源は、通常、一定でしかも比較的高い温度（７５０ないし１０００Ｋ）で維持され、そのスペクトル放射発散度は、一般に、図２に示した７００Ｋよりも上方にある絶対温度に依存する曲線の１つとして表わされる。対照的に、本発明は受動赤外線光源からの赤外線放射量に依拠している。その結果、３００Ｋ付近の黒体曲線が、一般に、本発明で用いられる通常の光源の放射発散度を反映している。これは壁９が図１のような場合である。２つの狭小なスペクトルバンド１と２が図２で図示されており、その中心は３．９１μｍと５．００μｍにあり、上述したように、ＣＯまたはＣＯ₂をモニタする際の中立検知器５と６にとって好ましい波長帯である。図２で示したバンドは、フィルタＦ₂とＦ₃を通過できる中立スペクトルバンドに対応しているので、好適にも０．１μｍの半値幅（ＦＷＨＭ）を有する。図２から明らかなように、これら２つの波長バンドにおけるスペクトル放射発散度の比（Ｚ）によって黒体温度を一意的に決定できる。この結論に至る唯一の仮定は、「受動」赤外線光源の放射率が、３．９１μｍから５．００μｍのスペクトルバンド範囲内でほぼ同じであろうという点にある。ペンキや壁紙や木製パネルといった殆どすべての屋内における壁に関しては、この仮定は当を得たものである。モニタすべきガスの濃度を決定する前に、受動光源８の特性を決定しなければならない。検知器５と６が信号チャンネル４のために受動赤外線光源８の温度と放射率とを動的に決定する手法について、以下説明する。この説明に関して、検知器４、５および６を検知器Ｄ₁、Ｄ₂、およびＤ₃と呼ぶ。３つすべての検知器の出力値Ｖ₁、Ｖ₂、およびＶ₃が、初期的に標準化されて（すなわち、初期化されて）各々Ｖ₁₀、Ｖ₂₀、およびＶ₃₀を有する。これは、既知の「受動」赤外線光源が、温度Ｔ₀、ε₀、領域Ａ₀＝ＯＭ×Ｓ²であるときに有する値である。ここで、ＯＭは立体角で検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）に相当し、検知装置における受動光源によって範囲決定され、Ｓはサンプル光路距離と定義され、次のように書くことができる。Ｖ_i0＝Ｒ（Ｔ₀，ε₀，Ｌ_i）Ａ₀Ｗ_iｒ_i（ａ_i／（２πＳ²））ＧＭボルト．．．．．．．．．方程式［１］ここで、ｉ＝１，２，または３で、Ｒ（Ｔ₀，ε₀，Ｌ_i）＝受動赤外線光源のスペクトル放射発散度（Ｗ、ｃｍ^-1、 μ^-1）、これはε₀（λ）として定義され、ε₀（λ）は次のプランクの法則で定義される黒体のスペクトル放射発散度と掛け合わされる。（２πｈｃ²λ^-5）／（ｅｘｐ（ｃｈ／ｋ_BλＴ）−１）Ａ₀＝受動赤外線光源の波長領域Ｗ_i＝Ｆ_iの半値幅（ＦＷＨＭ）ｒ_i＝検知器Ｄ_iの感度（Ｖ／Ｗ）ａ_i＝検知器Ｄ_iの波長領域Ｓ＝サンプル光路距離Ｇ＝システムの光学的処理量（１００％＝全体）Ｍ＝測定すべきガスによる変調量検知装置３が、領域Ａに関して実時間の受動赤外線光源８と直面した場合（ＯＭとＳが図１で示した実施例では設計上固定されているので、Ａは標準条件Ａ₀ と同じである）、温度Ｔ、放射率ε、および出力Ｄ_iが上の方程式［１］によって次のように与えられる。Ｖ_i＝Ｒ（Ｔ，ε，Ｌ_i）ＡＷ_iｒ_i（ａ_i／（２πＳ²））ＧＭボルト、ここでｉ＝１である。次に、中立チャンネルＤ₂（ｉ＝２）およびＤ₃（ｉ＝３）に関して。ここで、Ｗ₂＝Ｗ₃、ｒ₂＝ｒ₃（同等の検知器）、ａ₂＝ａ₃（同等の検知器領域）、Ｇ₂＝Ｇ₃（両検知器は光学系を共有）、Ｍ＝１．０（Ｄ₂とＤ₃の両方に対して中立のスペクトルバンド）であると仮定すれば、検知器Ｄ₂とＤ₃の出力値、すなわちＶ₂とＶ₃は、各スペクトル位置Ｌ₂とＬ₃、温度Ｔ、受動赤外線光源８の受動率εだけの関数となる。さらに、受動赤外線光源８の受動率εを、Ｌ₂とＬ₃で区切られた幅の狭いスペクトル領域において同じである（約１ミクロン）と仮定すれば、出力比Ｚ＝Ｖ₂／Ｖ₃は、受動赤外線光源８の温度とスペクトル位置Ｌ₂とＬ₃だけの関数となる。実際、プランクの黒体輻射の物理学によれば、ウィーンの変位法則と相俟って、適切な間隔を設けた２つのスペクトル位置におけるスペクトル放射発散度の比から、プランクの黒体の範囲にある任意の部分における特定の黒体光源の温度が一意的に決定される。本発明は、この事実を利用するもので、スペクトル波長領域が３ないし１５ミクロンで、そして黒体温度が２５０ないし３５０Ｋの領域において、この比によって黒体温度を実に一意的に決定することができる。さらに、いったん、標準温度Ｔ₀から温度Ｔが決定されると、各中立検知器の出力の現在値Ｖ₂とＶ₃を、他のパラメータに対する変化量を（もしあれば）計算によって導くために用いることができ、これらの変化量は上の方程式［１］において積として一まとめになっているもので、すなわち、受動赤外線光源８の受動率ε₀から受動率εへの変化量、システム光学処理量Ｇの変化量、および検知器の老朽化に伴う検知感度の変化量のことである。こうして、中立スペクトルバンドを有する２つの検知器を本発明の検知装置に加えることによって、これら２つの検知器の出力比Ｚを用いて、受動赤外線光源８の温度を瞬時にして検出することができる。以下のことを指摘しておくことは重要なことで、上記方程式［１］における他のパラメータ、すなわちε、Ｇ、およびｒの変化量は、２つの中立検知器チャンネルに対して同じであるため、それらの比の値Ｚ、これは受動赤外線光源８の温度を一意的に決定するために必要な唯一のパラメータであるが、Ｚ値はいつでも直接に得ることができるのである。この極めて重要な情報が入手された後、個々に事前設定された信号値と中立検知器の出力値（Ｖ₁₀、Ｖ₂₀、Ｖ₃₀、Ｔ₀、およびε₀）を用いて、方程式［１］における他のパラメータの変化量を、計算により算定することができる。方程式［１］における信号チャンネル検知器出力から測定すべきガスの濃度を決定するのに必要なパラメータは、Ｔ、ε、Ｇ、ｒ、およびＭで、最初の４つのパラメータについては、信号検知器チャンネルのための２つからなる中立検知器チャンネルによって、動的に特性が与えられるから、この実施例で説明したように、本発明によれば、能動赤外線光源と付随するガスサンプルチャンバを必要とすることなく、正確にガスの濃度を測定することができる。この記述に対する唯一の但し書きとして、受動赤外線光源８の温度が、モニタすべきガスの温度よりも高いことが必要である。受動赤外線光源とモニタされているガスが均衡状態にあるとき、吸収が確認されることはなく、その理由は、精密均衡の法則によれば、ガスが吸収するのと同じフォトンを放出することが必要となるためである。図３は、３．９１μｍと５．００μｍにおけるスペクトル放射発散度の比が、受動赤外線光源温度が５℃（２７８Ｋ）と４５℃（３１８Ｋ）との場合によって、どのように変化するかについて説明する。図３に関して、放射率εは３．９１ μｍと５．００μｍの両方において、１であると仮定する。３００Ｋの黒体温度曲線において、曲線自体はなめらかで、黒体温度の関数である比の値に相当な違いがある。実施例１所定の環境下にある検知器４、５、および６の出力値であるＶ₁、Ｖ₂、およびＶ₃から、方程式［１］を用いて、測定すべきガスの濃度を計算する手順について、その実施例を示す。方程式［１］を参考して、本実施例に関する標準条件を次のように定義する。Ｔ₀＝２９８Ｋ、または２５℃ ε₀＝１．０００Ａ₀＝実施例の計算においては一定Ｗ_i＝０．１ミクロン、ｉ＝１（信号）、２（中立）、３（中立）ｒ_i＝検知器Ｄ_iの感度、ｉ＝１、２、および３に対して同一ａ_i＝検知器Ｄ_iの領域、ｉ＝１、２、および３に対して同一かつ一定）Ｓ＝Ｓ₀＝本実施例の計算において一定Ｇ₀＝初期化におけるシステム処理量＝１．０Ｍ＝測定すべきガスの有無による変調量ファクタ検知器Ｄ₂Ｄ₃に対してＭ＝１．００定数Ｃを、Ｃ＝ａ_i／（２πＳ²）となるように定義すれば、ａ_iは各検知器に対して同一で、サンプル光路距離は設計上設定されるから、定数Ｃは各検知器チャンネルに対して同じ値で、本実施例における計算を通じて変化しない。上記標準条件において、信号検知器Ｄ₁の中心波長（ＣＷＬ）が一酸化炭素の吸収バンドに相当する４．６７μｍで、中立検知器Ｄ₂の中心波長（ＣＷＬ）が３．９１ μｍで、そして中立検知器Ｄ₃の中心波長（ＣＷＬ）が５．００μｍであると仮定した場合、初期状態での検知器Ｄ₁、Ｄ₂、およびＤ₃からの測定電圧出力は、方程式［１］および図３で与えられたテーブルを用いると、次のようになる。検知器Ｄ₁の出力値（４．６７μｍでの信号）Ｖ₁₀＝５．４５０７×１０^-5Ａ₀ｒ_iＣＧ₀Ｍボルト＝５．４５０７×１０^-5ＹＭボルト（Ｙ＝Ａ₀ｒ_iＣ）検知器Ｄ₂の出力値（３．９１μｍでの標準値）Ｖ₂₀＝１．７７５８×１０^-5ＹＧ₀Ｍボルト＝１．７７５８×１０^-5Ｙボルト検知器Ｄ₃の出力値（５．００μｍでの標準値）Ｖ₃₀＝７．６６５５×１０^-5ＹＧ₀Ｍボルト＝７．６６５５×１０^-5Ｙボルト一酸化炭素が存在しない場合と、その後に検知装置の視野フィールドの範囲内に一酸化炭素の既知の濃度が存在する場合において、各検知器の出力電圧を測定することによってガスセンサを初期化する。こうして、当業者には理解されるように、このガスセンサに関する較正曲線が得られる。初期化された後、センサは実時間の測定準備が整う。本実施例に関して、次のような状況にあると仮定する。受動赤外線光源の温度を３０８Ｋまたは３５℃まで上昇させ、受動赤外線光源８の放射率εを０．８とする。光学的減衰ファクタＧをここでは０．９とし、換言すると、受動赤外線光源８からの信号の１０％が減衰する。また、ガスセンサの視野領域内に存在する一酸化炭素の濃度が、信号検知器Ｄ₁によって検知される信号において２％の変調量をもたらすと仮定する。その結果として、信号検知器に関する変調ファクタＭは１．００から０．９８に減少する。中立チャンネル検知器の干渉フィルタは、一酸化炭素、またはモニタする大気中で確認されるその他のいかなるガスの吸収バンドを回避するように適切に選択されたのであるから、中立チャンネル検知器Ｄ₂とＤ₃の信号に関して、一酸化炭素の存在による変調を行う必要はない。上記に概略した条件のもとで、３つの検知器に関する出力電圧は、検知器Ｄ₁の出力（４．６７ミクロンでの信号）Ｖ₁＝７．６２５０×１０^-5（０．８）ＹＧＭボルト＝６．１０００×１０^-5Ｙ（０．９）（０．９８）ボルト＝５．３８０２×１０^-5Ｙボルト検知器Ｄ₂の出力（３．９１ミクロンでの標準値）Ｖ₂＝２．６５１７×１０^-5（０．８）ＹＧＭボルト＝２．１２１４×１０^-5Ｙ（０．９）（１．０）ボルト＝１．９０９２２×１０^-5Ｙボルト検知器Ｄ₃の出力（５．００ミクロンでの標準値）Ｖ₃＝１０．４８８×１０^-5（０．８）ＹＧＭボルト＝８．３９０４×１０^-5Ｙ（０．９）（１．０）ボルト＝７．５５１３６×１０^-5Ｙボルト初期電圧出力に関して、モニタしている各波長に対して、スペクトル放射発散度を得るために、図３のテーブルが用いられる。一酸化炭素ガス、またはその他の測定すべきガスの濃度を決定するための最初のステップは、２つの標準検知器からの出力比Ｚを計算することである。Ｚ＝電圧（５．００）／電圧（３．９１）＝７．５５１３６／１．９０９２２＝３．９５５２図３のテーブルを用いて、受動赤外線光源８の温度が３５℃であると決定される。上述のように、この実施例中において、受動赤外線光源８の領域と光学装置は変化しないと仮定してきた。ただし、温度を補正する必要が生じた場合だけ、中立チャンネル検知器Ｄ₂に対して新しい出力電圧として、初期値１．７７５８×１０^-5Ｙボルトに（２．６５１７／１．７７５８）の比を掛け合わせた値、すなわち２．６５１７×１０^-5 Ｙボルトを代入する必要がある。２つの電圧は同じではないので、放射率ε、減衰率Ｇ、あるいは両方が初期条件とは異なるということが分かる。検知器Ｄ₂（３．９１ミクロン）の測定出力と、３５℃におけるこの中立チャンネルの初期値が何かによって、積εＧが次式によって計算できる。 εＧ＝（１．９０９２２×１０^-5Ｙボルト）／（２．６５１７×１０^-5Ｙボルト）＝０．７２初期化するのに際して、放射率ε₀と減衰率Ｇ₀の積が１．０以下であった場合、初期化した値を、放射率ε₀が１．０で減衰率Ｇ₀が１．０となるように標準化することに留意すべきである。このようにして、２つの電圧出力の比は、瞬間的な εＧファクタ値の積として表れる。同様の情報が、５．００μｍをモニタする別の中立検知器から出力される出力電圧を用いて導かれる。いったん、受動赤外線光源の温度が３５℃で、εＧの積が０．７２であることが判明すると、４．６７μｍにおける補正された出力電圧または信号所津力電圧は、検知器Ｄ₁の測定電圧から次式によって計算できる。５．３８０２×１０^-5Ｙボルト（５．４５０７／７．６２５０）×（１／０．７２）＝５．３４１７×１０^-5Ｙボルト計算結果から分かるように、出力電圧はεＧファクタと温度に対して補正されている。その結果、この補正された出力電圧と初期電圧出力は、変調ファクタＭを次式で与える。５．３４１７×１０^-5Ｙ／５．４５０７×１０^-5Ｙ＝０．９８こうして、上記方法論によって、４．６７ミクロンチャンネルをモニタしている信号検知器Ｄ₁に対する変調ファクタが正しく推論できる。要約すると、この処理の第１のステップは、２つの標準検知器の比を計算することによって、新しい受動赤外線光源８の温度を得ることである。第２のステップは、２つの中立チャンネルのどちらかの測定値と初期値を比較して、「εＧ」ファクタを求める。これらの情報は両方とも、４．６７ミクロンにおける信号検知器Ｄ₁に対する測定出力値を補正するのに用いられる。そして、信号検知器Ｄ₁ に対する補正値と記憶された初期値の比によって、変調ファクタを導く。変調ファクタは、較正曲線を用いて存在するガス濃度を得るために用いられ、この較正曲線は公知技術の信号処理回路に記憶されている。中立検知器の半値幅（ＦＷＨＭ）すなわちＷ_iは、図１ないし３に関して同一であると上述されてきたが、本発明のＰＩＡ検知器は、等しい中立バンド幅を有するよう設計する必要はない。これは、各中立検知器（信号検知器も同様）に対するＷ_iは、常に既知のパラメータであって、特定のＰＩＡ検知器を製造する過程において固定されるためである。さらに、各中立検知器の半値幅（ＦＷＨＭ）の値に関係なく、２つの中立波長バンドにおいて検知される放射発散度の比Ｚによって、受動赤外線光源８の温度が一意的に決定される。その理由は、上述の方程式［１］において説明したように、受動赤外線光源の放射発散度は、プランクの法則で定義される黒体曲線に基づく領域に、光源の放射率εを掛けたものの関数であるからで、このことは一般に各中立チャンネルに対しても同じことである。したがって、これまで提案されていた０．１μｍの幅ではなくて、数ミクロンのバンドに亙って、受動赤外線光源８からスペクトル放射発散度を対応する検知器が検知するように、Ｆ₂とＦ₃（すなわち、中立チャンネル）の半値幅（ＦＷＨＭ）であるＷ₂とＷ₃を設定することができ、そのように図１ないし３を参照して説明したＰＩＡガスセンサを設計することもできる。中立な各干渉フィルタを通過したスペクトルバンドもまた、システムの中で互いにオーバラップすることがあり得る。このような構成には条件に制限すべきことが１つだけあって、それは２つの中立検知器は同一のスペクトルバンドに対する放射発散度を測定することができず、受動赤外線光源の放射率εが各スペクトルバンドに亙って比較的一定であることである。２つの中立検知器が同一のスペクトルバンドに対する放射発散度を測定することができない理由は、比Ｚがこのような状況では常に１になるからである。受動赤外線光源の放射率εが比較的一定なのは、比Ｚを計算するとき、このファクタが相殺されるようにしたためで、だからこそ受動赤外線光源の温度Ｔを２つの中立チャンネルの出力比から直接に決定できるのである。８μｍから１４μｍまでの波長領域では、水と二酸化炭素による吸収はほとんどない。したがって、一例として、検知器５がこのスペクトルバンドに亙って受動光源によって放射される全エネルギ量を測定できるように、干渉フィルタＦ₂ の半値幅（ＦＷＨＭ）のＷ₂を、８μｍから１４μｍまでの光を通過させるよう設定することができる。干渉フィルタＦ₃を通過するスペクトルバンドがＦ₂を通過するものよりも狭い範囲であったとしても、検知器５と６によって検知されるエネルギ量を、依然として、上述したように実時間で受動赤外線光源８の温度を一意的に決定するために用いることができる。バンドパスフィルタＦ₃は、好適には、バンドパスフィルタＦ₂を通過する約半分の幅の光を通過させるのがよく、よって、受動赤外線光源からの９．５μｍから１２．５μｍの範囲に入るスペクトル放射発散度が通過するよう、Ｆ₃を設計してもよい。干渉フィルタＦ₃の半値幅（ＦＷＨＭ）であるＷ₃を、干渉フィルタＦ₂の半値幅（ＦＷＨＭ）であるＷ₂ の半分となるように設定することにより、受動赤外線光源の温度関数としてのＺ比が十分に変化するようにしておくことができる。このように中立チャンネルを設計しておく利点は、相当より多くのエネルギが検知器５と６によって各々検知することができる点にある。検知器の対信号ノイズ比を改善することができ、よってより正確に受動赤外線光源の特性を認識することができる。上述したように、当業者には容易に理解されるところであるが、検知装置３に付加的な検知器Ｄ_iを単に追加し、所望のモニタされるガスの特有の吸収バンドに対応する干渉フィルタＦ_iの中心波長（ＣＷＬ）を適切に選択することにより、図１による赤外線ガス検知器は、複数のガスの濃度をモニタするように用いることができる。本発明の一実施例による検知装置３の構成を、図４と５で示す。図示されているように、検知装置はＴＯ−５缶のような検知ハウジング３１の上に組み立てられている。赤外線検知器４、５、および６は、ＴＯ−５缶３１のハウジング台３０の上に備え付けられている。赤外線検知器４、５、および６は、互いの視野フィールドが実質的にオーバーラップするように、互いに接近して備え付けられている。さまざまな赤外線検知器が本発明では利用できるが、検知器４、５、および６は、好適にはサーモパイルが望ましく、その理由は、サーモパイルは消費電力が少なく、出力が線形であり、信号ノイズ比が極めて良好であるという事実による。必要というわけではないが、好適には、３つの検知器の各標準接点部を同一の温度ヒートシンクに接合することが望ましい。フィルタ台３２はハウジング台３０の表面上に配置し、フィルタ台３２とハウジング台３０との空間に入り得る放射光だけが、フィルタ台３２に設けた３つの開口部３４を通過し得るようにする。開口部３４の各々は、各検知器の光軸上にくるようフィルタ台３２に配置する。干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃は、各検知器と受動赤外線光源との間に挿入されるように、開口部３４をカバーする。さらに、フィルタ台３２に設けた３つの開口部３４を干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃でカバーすることにより、フィルタ台３２とハウジング台３０との空間に入り得る放射光だけが、所望のスペクトルバンドであるようにすることができる。仕切り４０は、１つのスペクトルバンドからの光を測定しようとしている赤外線検知器と隣接している赤外線検知器に、別のスペクトルバンドの光が進入するのを防止するために用いられる。バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃の中心波長（ＣＷＬ）と半値幅（ＦＷＨＭ）は、図１ないし３を参照して説明したように設定してある。ＴＯ−５缶３１の蓋４２は、開口カラー７として機能することができ、これにより検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）が範囲決定される。蓋４２の表面は、光透過性ウィンドウ４４を有している。ウィンドウ４４の材質を選択するに当たり、検知装置３でモニタされるスペクトルバンドに対して、できるだけ透過性の高い材質を選択することが望ましい。好適には、モニタされる各スペクトルバンドに対して等しく透過性を有するのがよい。１μｍから１０μｍの範囲に亙って、比較的均一な透過性特性を有するウィンドウ材質として、シリコン、ＣａＦ₂ 、およびＢａＦ₂がある。ＣａＦ₂およびＢａＦ₂が、この範囲における透過性が高いため、とりわけ好適である。コストを削減するために、ウィンドウ４４を全く削除することもできる。しかし、ウィンドウ４４を有することで、図４と５で図解した検知装置３を密封することができ、よって検知装置３の寿命が延びることが期待される。さらに、埃や油が検知装置３の上に蓄積するにつれて、スペクトルバンドに対応する信号出力値が低減し始める。信号があまりに大きく減衰すれば、赤外線検知器としてはもはや機能しなくなる。しかし、検知装置３がウィンドウ４４を有していれば、ウィンドウ４４をきれいにしてやることで、元来の信号の強さを簡単に回復させることができる。これは、ウィンドウ４４を省略した場合は不可能である。本実施例の赤外線ガス検知器の性能を高めるため、検知器とバンドパスフィルタを追加できるよう、より大きなプラットフォームが望ましい場合、ＴＯ−８、またはそれ以上の大きさのパッケージ缶を選択することができる。例えば、複数のガスをモニタする性能が望ましい場合、このようなプラットフォームが利用できる。とりわけ好適な検知装置３について、以下、図９ないし１６を参照しながら、説明する。図９、１０、および１３で図解されているように、検知装置３は、検知ハウジング３１内に実装された基板５０の上に形成されている３つの赤外線検知器４、５、および６を有している。検知ハウジング３１は、好適には、ＴＯ− ５缶で、ハウジング台３０と蓋４２から構成されている。蓋４２は、検知装置内へ放射光を受光するための出入口を形成する開口カラー７を有する。検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）開口カラー７によって限定される。蓋４２は、好適には光透過性ウィンドウ４４を有し、このウィンドウは開口カラー７によって形成される出入口にはまる、あるいはカバーする。蓋４２が台３０に接合されたとき、赤外線検知器４、５および６が検知装置３内に密封されるように、光透過性ウィンドウ４４は蓋４２に接着する。本実施例によれば、赤外線検知器４、５および６は基板５０によって支持され、基盤５０はシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）のような半導体材料で形成されている。赤外線検知器４、５および６は互いに近接しているので、視野フィールドは実質的にオーバーラップしている。本実施例によれば、赤外線検知器４、５および６は、好適には、薄膜またはシリコンマイクロマシーンによるサーモパイルであることが望ましい。サーモパイル４、５および６は、基板５０に形成された開口部５２をまたいでいる。開口５２は窓の機能を果たし、バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃を通過した放射光がこの窓を通過して検知される。この技術分野ではよく知られているが、薄膜またはシリコンマイクロマシーンによるサーモパイルは、基板５０の底面側上に製造され、いくつもの適当なパターンが利用可能である。図１３は、基板５０の底面側拡大図であり、薄膜またはシリコンマイクロマシーンによるサーモパイル検知器４、５および６として用い得る、１つの適当なパターン図を示している。基板５０の上から見た図は、図１２の通りである。この技術分野では一般的なことであるが、各サーモパイル４、５および６の温接点６０は、好適には、薄い電気絶縁隔壁５４によって支持され、この隔壁は、基板５０に形成された開口部５２をまたいでいる。そして、冷接点部は厚い基板５０の上に位置する。好適には、薄い電気絶縁隔壁５４が３つの開口部５２をまたいでいるが、他方、サーモパイル検知器自身が、他に支持されることなく自立することもできる。動作に際しては、受動赤外線光源からの赤外線放射光が、ウィンドウ４４を通過して検知ハウジング３１内に進入する。そして、赤外線放射光は、干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃に当たり、各フィルタは予め設定しておいたスペクトルバンド内にある放射光を通過させる。干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂ およびＦ₃を通過した放射光は、次に隔壁５４に当たり、または、サーモパイルが自立していれば温接点部６０に当たり、この場合、赤外線サーモパイル４、５および６によって各々検知される。検知器４、５および６の入射光に対する感度を上げるために、封印中は電気絶縁隔壁５４の表面側を酸化ビスマスまたはカーボンブラックで被覆し、よって開口部領域での入射光の吸収をより効率的にすることができる。サーモパイル検知器４、５および６が自立していれば、光が入射する温接点部６０を酸化ビスマスまたはカーボンブラックで直接に被覆してもよい。冷接点部または標準接点部６２を厚い基板５０の上に位置決めすることにより、各検知器の標準接点部は、本質的に同一の温度に固定される。したがって、基板５０は、各検知器の冷接点部６２の温度を共通温度に保持するためのヒートシンクとして機能する。さらに基板５０は、装置を機能的に支持する機能も有する。本実施例では、１つの基板５０の上に３つの赤外線検知器４、５および６を形成したが、当業者ならば理解されるように、赤外線サーモパイル検知器を１つずつ形成した３つの異なる基板を、本実施例で説明した基板５０の代わりに利用することができる。電気絶縁隔壁５４は、この技術分野でよく知られている数多くの適当な材料でックフィルムや、酸化シリコン、窒化シリコンのような無機誘電体層、あるいは両方からなる多層構造体がある。好適には、電気絶縁隔壁は薄い無機誘電体層が好ましく、その理由は、よく知られた半導体製造プロセスで簡単に無機誘電体層を形成することができるからであり、その結果として、より感度の高いサーモパイル検知器を基板５０上に形成することができる。さらに、デバイス全体として格段に製造しやすくなる。また、検知器４、５および６を製造するのに半導体プロセスだけを用いることによって、シリコン集積回路技術すべての領域に基づく装置としての１チップ回路能力特性を享受することができる。よって、検知器４、５および６の信号処理回路を、望ましければ、基板５０の上に包含することができる。基板５０の底面側上にサーモパイル検知器４、５および６を製造するための数多くの技術は、サーモパイルおよび赤外線検知器の技術分野ではよく知られているいる。半導体処理技術を用いて、サーモパイル検知器４、５および６を製造する好適な方法の１つが、１９９２年３月３１日付発行の米国特許第５,１００,４７９号に開示されており、この開示内容が一体のものとしてここに統合する。図１０および１３を参照すると、出力リード部５６が、接合領域５８において半田またはその他の既知の材料で、各サーモパイル検知器４、５および６の出力パッド６４に接続されている。検知器４、５および６の標準接点部は互いに熱交換するので、検知器４、５および６の標準接点部が出力パッドを共有することができる。その結果、検知器の出力信号を出力するのに、６本ではなく４本だけ出力リード部が必要となる。出力リード部５６は、一般に、検知器４、５および６と信号処理回路とを接続する。しかし、上述したように、信号処理回路を直接に基板５０の上に包含することができ、この場合、出力リード部５６はサーモパイル検知器４、５および６から出力パッドに接続されるのではなく、信号処理回路の入出力パッドと接続されることになる。図１０で図解したように、温度感知素子は、好適には、あるサーモパイル検知器の冷接点部６２の付近で基板上に構成されるとよい。温度感知素子は、冷接点部の領域における基板温度をモニタするもので、測定した温度は冷接点部６２の温度を表す値となる。温度感知素子５３からの出力信号は信号処理回路に送られ、よって信号処理回路はサーモパイル検知器の冷接点部の周囲温度による影響を補正することができる。温度検知素子５３は、好適にはサーミスタであるが、例えばダイオード、トランジスタのような、その他の温度感知素子も利用可能である。ここで図９ないし１１を参照すると、干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃が基板５０の表面上に配置されており、それらは各々、基板５０の開口部５２のいずれか１つをカバーしている。バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃の中心波長（ＣＷＬ）と半値幅（ＦＷＨＭ）は、図１ないし３で先に説明したように設定されている。干渉フィルタは開口部５２をカバーしているので、検知装置３に入射し、ウィンドウ４４を通過した光は、赤外線検知器４、５および６に到達する前に、まずバンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃を通過しなければならない。こうして、基板５０上における３つの異なる開口部を用いることによって、いずれかのフィルタを通過した光を、他のフィルタを通過した光から分離することができる。こうして各検知器チャンネル間のクロストークを回避することができる。したがって、受動赤外線光源８から赤外線検知器４、５および６に到達する光が、特定の検知器によって測定しようとするスペクトルバンドの範囲内に入る。フィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃は、好適には、熱伝導性のエポキシ樹脂のような熱伝導性材料を用いて基板５０にしっかりと固定される。熱伝導性材料を用いてフィルタを基板５０に固定する利点は、フィルタと基板との間の熱交換を良好にする点にあり、干渉フィルタがサーモパイル検知器４、５および６の標準接点部または冷接点部６２と同じ温度となる。その結果、干渉フィルタからの背景ノイズを極力抑えることができる。干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃は各々０Ｋ以上の温度を有するので、ある程度の量の赤外線光を放射している。フィルタから検知器に入射する全体の入射光量は、フィルタ温度が通常周囲温度に近いのであるが、検知器の標準接点部または冷接点部６２に対してフィルタがどれだけ十分に熱交換しているかを示す関数である。ここでサーモパイルがどのように動作するかについてよく考える。すなわち、サーモパイルから生じる出力電圧は、サーモパイルで生じた熱電対の信号（温）接合部と標準（冷）接合部との間の温度差を直接測定したものである。サーモパイルとは、単に、デバイスの出力電圧を増やすため、数多くの熱電対を直列に接続したものに過ぎない。よって、フィルタがサーモパイル検知器の標準接点部に対してどれだけ十分に熱交換しているかによって、検知器の出力電圧の大きさが異なってくる。最悪の場合、フィルタが標準接点部に対して全く熱交換されない場合、サーモパイル検知器に入射する放射量の中に、フィルタからの好ましくないバイアスを含むことになり、このバイアスによって、外部からフィルタを経てサーモパイルの温接点部に到達する、受動赤外線光源８からの望ましい信号変調が減衰されることになる。温接点部における利用可能な信号と利用不可能な信号の比は、干渉フィルタを通過したスペクトルバンドにおける受動赤外線光源８のスペクトル放射発散度に対する、すべての波長におけるフィルタが放射するスペクトル放射発散度の比によって与えられる。４．６７μｍの中心波長（ＣＷＬ）と０．２μｍの半値幅（ＦＷＨＭ）を有する干渉フィルタの場合、２９５Ｋでこの比は２．３ ×１０^-3程度となる。しかし実際の状況にあっては、フィルタは常にいくらかサーモパイル検知器の標準電極に対して熱交換しており、使用可能信号の使用不可能信号に対する比はおよそ０．１ないし０．２である。本検知装置の実施例は、とりわけ、フィルタからサーモパイル検知器に到達する不要な放射量をできるだけ除去するものである。これは、サーモパイル検知器の標準（冷）接点部６２と、対応する干渉フィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃との間の、極めて効率的な熱交換を行うことによって実現される。その効果として、検知器の信号（温）接点部６０に対するフィルタの影響がなくなり、受動赤外線光源８からフィルタを通過した放射光はサーモパイル検知器で測定される唯一の放射光源であるとみなすことができる。言うまでもないことであるが、唯一の放射光であるということは重要なことであり、サーモパイル検知器によって処理するため、放射光がここで有効に分離される。フィルタと基板５０との間の熱交換をさらによくするために、ヒートシンク手段を付加することができる。例えば、ヒートシンク金属格子６８を、図１４に示すように、干渉フィルタＦ_iを片側または両側に配置してもよい。格子に金属を用いるのは、熱伝導度が高いためである。金がとりわけこの主旨に適合するものである。別の手法としては、図１５と１６で示したように、ヒートシンク金属格子６８を実装固定部７０として一体のものとして組み込むこともできる。金属格子６８の熱伝導度は、格子を金で被覆することによって改善することができる。実装固定部７０は、格子部６８と隆起リップ７２から構成されている。干渉フィルタＦ_i(Ｆ₁、Ｆ₂およびＦ₃に対応する)は、隆起リップ７２によって形成される凹部に納まる。実装固定部７０とフィルタＦ_iとの間の熱伝導を改善するために、好適には、熱伝導性エポキシ樹脂のような熱伝導性材料を用いて、フィルタＦ_i を実装固定部７０に接着するのが望ましい。そして実装固定部が熱伝導性材料を用いて、開口部５２をカバーするように基板５０の表面に接着される。この様子が図１６で図示されており、図１６は、検知器４、５および６に相当するサーモパイル検知器Ｄ_iの内の１つにおける部分的断面図である。別のとりわけ好適な検知装置７９を、図１７および１８を参照しながら以下説明する。検知装置７９は、検知ハウジング３１内に実装された半導体基板８０の上に形成された３つの赤外線検知器４、５および６（図示せず）を有している。赤外線検知器４、５および６は、薄膜、あるいはマイクロマシーンの赤外線サーモパイル検知器であって、図９ないし１３を参照して説明した検知装置の実施例のように、検知器は基板８０の底面側に形成される。本実施例による基板８０と、図９ないし１３で説明した実施例の基板５０との主な違いは、基板８０には基板に形成された３つの開口部５２の各周囲に隆起リム８２があるという点である。隆起リム８２は、サーモパイル４、５および６の標準（冷）接点部の温度を同じ温度に維持するための、追加的な熱量体を提供する。追加的な熱量体は本実施例では好適なもので、本実施例による検知装置７９もまた、検知ハウジング内で駆動するよう実装した能動赤外線光源８４を有するためである。図９ないし１３で説明した実施例に関しては、冷接点部の温度をモニタし、信号処理回路に温度情報を提供するために、温度感知部５３（図示せず）は、好適には、サーモパイル検知器の何れかの冷接点部近くの基板５０の上に構成されているのが望ましい。赤外線光源８４は、検知装置７９に柔軟性を付加するものである。すなわち、赤外線光源により、３チャンネル検知装置７９を、能動赤外線光源を有する従来式のＮＤＩＲガスセンサとして利用することができ、あるいは、赤外線光源８４が動作不能になった場合、検知装置７９を本発明に係る受動ガスセンサとして利用し得る。検知装置７９がＮＤＩＲガスセンサとして利用された場合、隆起リム８２で供給された追加的な熱量体は、能動赤外線光源８４がオン・オフを繰り返す間、標準接点部の温度をできるだけ均一の温度に維持するのに役立つ。検知器のサンプル経路でモニタされる１つ、あるいは複数のガスの存在による信号変調に対する検知器の検知感度を維持するのに役立つ。本実施例による検知ハウジング３１は、ＴＯ−５缶であり、ハウジング台３０と蓋４２とを有する。蓋４２は、検知装置への放射光を受光するための出入口を形成する開口カラー７を含む。検知装置７９の視野フィールド（ＦＯＶ）は、開口カラー７によって決定される。検知器は近接しているので、検知器４、５および６の視野フィールド（ＦＯＶ）は実質的にオーバーラップしている。蓋４２も、好適には、光透過性ウィンドウ４４を有し、開口カラー７によって形成される出入口にこのウィンドウがはまる、あるいはカバーする。光透過性ウインドウ４４を蓋４２に接着し、蓋４２が台３０に固定されたとき、赤外線検知器４、５および６は検知ハウジング内で密封される。図４と５、および９ないし１６を参照しながら検知装置を説明したように、ウィンドウ４４の材料を選択する必要がある。干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃の各々は、基板８０の開口部５２の１つをカバーするように、隆起リム８２の表面上に実装される。バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃の中心波長（ＣＷＬ）と半値幅（ＦＷＨＭ）は、図１ないし３を参照して説明したように設定する。干渉フィルタは開口部５２をカバーするので、ウィンドウ４４を経て検知ハウジング３１へ入射する光は、赤外線検知器４、５および６へ到達する前に、まずフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃を各々通過しなければならない。こうして、基板８０にある別々の３つの開口部を用いることによって、１つのフィルタに入射する光と他のフィルタを通過する光とを分離することができる。こうして、各検知チャンネル間のクロストークを防止す線検知器４、５および６に到達する光は、特定の検知器によって測定しようとするスペクトルバンドの範囲内に入る光である。干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃は、熱伝導性エポキシ樹脂のような熱伝導性材料を用いて、開口部５２の周囲にある隆起リムの表面に接着される。熱伝導性材料を用いてフィルタを隆起リム８２に固定する利点は、フィルタと基板８０との間の熱交換をよくする点にあり、このフィルムは基板８０がサーモパイル検知器４、５および６の標準接点部または冷接点部と同じ温度になる。その結果として、干渉フィルタから生じる背景ノイズは最低限に抑えられる。フィルタと基板８０との間の熱交換をさらに良くするために、ヒートシンク金属格子６８を、図１４に示すように、干渉フィルタＦ_iの片側または両側に配置してもよい。格子に金属を用いるのは、熱伝導度が高いためである。金がとりわけこの主旨に適合する。別の手法としては、図１５と１６で示したように、ヒートシンク金属格子６８を実装固定部７０として一体のものとして組み込むこともできる。金属格子６８の熱伝導度は、格子を金で被覆することによって改善することができる。実装固定部７０は、格子部６８と隆起リップ７２から構成されている。図１６で図示されているように、干渉フィルタＦ_i(Ｆ₁、Ｆ₂およびＦ₃に相当する)は、隆起リップ７２によって形成される凹部に納まる。実装固定部７０とフィルタＦ_iとの間の熱伝導を改善するために、好適には、熱伝導性エポキシ樹脂のような熱伝導性材料を用いて、フィルタＦ_iを実装固定部７０に接着するのが望ましい。そして実装固定部が熱伝導性材料を用いて、開口部５２をカバーするように基板５０の表面部に接着される。基板実装固定部８６は、サーモパイル検知器４、５および６の各々の出力パッド（図示せず）の接着領域において半田またはその他の既知の材料により接続される。検知器４、５および６の標準接点部が、本実施例では、出力パッドを共有しているので、検知器の出力を送信するのに４つだけの基板実装固定部８６が必要となる。基板実装固定部８６は、検知ハウジング３１の台３０から絶縁されている。というのも、基板実装固定部は電気的に絶縁された基板９０の上に配置され、その材質は、酸化アルミニウム、酸化ベリリウムからなるグループの中から選択された材料であることが好ましい。検知器４、５および６からの出力信号は、基板実装固定部８６、およびワイヤーボンド９４を介して、信号処理回路９２に出力される。信号処理回路９２は、絶縁基板９０にダイボンドされた複数のマイクロチップまたは単一のマイクロチップで構成し得る。出力リード部５６はワイヤボンド９６を介して信号処理回路９２の入出力端子に接続される。信号処理回路９２は、能動赤外線光源８４を既知の周波数で駆動するための光源ドライパ９８を有する。光源ドライパ９８は、ワイヤボンド９７を介して能動赤外線光源８４を駆動する。能動赤外線光源８４を従来式のＮＤＩＲの応用例として、光源ドライパ９８によって駆動する手法は、この技術分野ではよく知られており、ここでさらに説明するまでもない。検知装置７９は、絶縁基板９０の上にダイボンドされた単一の信号処理回路を含むように説明されてきたが、単一信号処理回路を半導体基板８０の上に直接に１つにまとめることができる。他にも、検知装置７９を簡素化し、出力リード部５６を、半田またはその他の既知の材料で検知器４、５および６の出力端子と直接に接続することができる。この場合、出力リード部５６は、赤外線サーモパイル検知器４、５および６の出力と検知装置７９の外部に設けた信号処理回路とを接続することになる。検知装置７９が、本発明に係る受動赤外線光源として利用された場合、受動赤外線光源８からの赤外線放射はウィンドウ４４を介して検知ハウジング３１に入射する。赤外線放射は、干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃に当たり、各フィルタは予め設定しておいたスペクトルバンド内にある放射光を通過させる。干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃を通過した放射光は、次に各開口部に張られた無機誘電性メンブレン（図示せず）、または、サーモパイルが自立していれば、温接点部に当たり、この場合、赤外線サーモパイル４、５および６によって各々検知される。そして各検知器からの出力信号は信号処理回路に送信され、この信号は、図１ないし３を参照して上述した受動赤外線ガスセンサの説明に従って処理される。図９ないし１６を参照して説明した検知装置３に関して、検知器４、５および６の入射光に対する感度を上げるために、封印中は誘電性メンブレン（図示せず）の表面側を酸化ビスマスまたはカーボンブラックの薄膜で被膜し、よって開口部領域での入射光の吸収をより効率的にする。サーモパイル検知器４、５および６が自立していれば、光が入射する温接点側を酸化ビスマスまたはカーボンブラックで直接に被覆してもよい。上述の通り、検知装置７９はまた、能動赤外線光源を有しているので、ＮＤＩＲガスセンサとして用いることができる。本発明に係るＮＤＩＲガスセンサとして検知装置７９を利用する場合に関して、以下詳述する。図６は、本発明に係るＰＩＡガスセンサ３３の好適な実施例の実際の装置について示す。検知装置３は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１１の上に直接に実装され、その他に信号処理回路１２、警報を鳴らすサイレン１３、およびバッテリー電力電源１４も実装される。バッテリー電力電源１４は、リチウムバッテリーが好適で、リチウムバッテリーならば１ないし２年間システムを駆動することができる。本ＰＩＡガスセンサは検知装置３を用いるように説明してきたが、本実施例では、図１７と１８で説明した検知装置７９も用いることもできる。球面状の反射板１５は、検知装置３に付随しているが、検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）を広げるために用いられている。この場合のガスセンサのサンプル光路距離は、同様に検知装置３と、壁９の一部分である受動赤外線光源８との距離によって決定される。先に説明したすべての構成要素を実装したプリント回路基板（ＰＣＢ）１１は、本発明のＰＩＡ技術を実施するために利用される場合の手作業や外部環境から保護するために、同封箱１６に収容されている。当業者ならば理解されるように、検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）は、反射光学系の代わりに屈折光学系を用いても同様に拡張することができる。しかし、費用の面から、反射光学系の方が望ましい。図７は、本発明の好適な実施例による信号処理回路の構成図である。図７で図示された信号処理回路は、上述した検知装置の実施例のいずれに対しても利用できるものである。本実施例によれば、受動光源（図示せず）から放射される赤外線放射光は、検知装置３の視野フィールド（ＦＯＶ）の範囲内で集められて、各々、信号検知器Ｄ₁と中立検知器Ｄ₂およびＤ₃として表される検知器１７、１８、および１９の上に集光する。検知器１７、１８、および１９はサーモパイル検知器であり、標準接点部は温度的に同じヒートシンク２０と結合している。サーモパイル検知器の主要な利点は、出力が直線的である点にある（０℃ないし７０℃において直線的に比例する）。こうして、マイクロプロセッサ２１を用いて、共通の標準接点部のヒートシンク２０における温度を検知することにより、検知器１７、１８、および１９の出力値を環境温度の変化によって補正することができる。本実施例の説明に際して検知装置３を用いたが、図１７と１８を参照して説明した検知装置７９も同様に、本実施例で用いることができる。ＤＣドリフトを最小化するために、３つの検知器の各出力は、その後マイクロプロセッサ２１で制御される低ノイズマルチプレクサ２２により、同一デューティ比で、同じ低ノイズプリアンプ２３の差動入力に切り替えられる。増幅された信号は、次にアナログ・ディジタル−コンバータ２４によって変換され、その後に信号処理のためにマイクロプロセッサ２１へ入力される。測定すべきガスが検知されると、マイクロプロセッサ２１にプログラムされていた所定の機能をもとに、ガス濃度がモニタされる。濃度情報はケーブル２５を用いて出力または表示され、あるケースでは、ケーブル２６を介して、マイクロプロセッサ２１によって警報信号が形成される。マイクロプロセッサ２１は低消費電力タイプであって、検知装置３から生じる信号を適切に処理するのに十分なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去プログラム可能メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する。本発明に係る受動赤外線ガス検知器は、このガス検知器に距離測定装置を付加することにより、さらにその汎用性を広げることができる。距離測定装置を付加すると、ユーザは使用に際して迅速にかつ簡単にサンプル光路距離Ｓを変更することができる。距離測定装置は、接触タイプでも非接触タイプであっても構わない。例えば、この技術分野ではよく知られているように、センサ付きレーザダイオードで構成されてもよい。ガス濃度を計算する際に、適切なサンプル光路距離Ｓが方程式［１］に代入されるように、距離測定装置からの出力が信号プロセッサと情報交換される。先に議論したように、光路距離が変化しても、２つの中立チャンネルからの出力比を計算する必要はなく、その理由は、両検知器に対して光路距離は同じなので、このファクタは相殺されるためである。この他に、ユーザが現在の光路距離を入力できるように、ガス検知器がスイッチを有してもよい。例えば、本発明を利用するガス検知器の始動に際して、適切な光路距離を測定して入力することができるように、スイッチは１フィートずつ増加する光路距離の設定値を有するようにしてもよい。サンプル体積中のガスの濃度を計算するのに際して、マイクロプロセッサ２１が適切な光路距離を認識するように、特定の光路距離を選択した選択情報がマイクロプロセッサ２１に入力される。もう少しだけ柔軟性をもたせるために、ユーザが任意の所望する光路距離を入力できるように、そしてマイクロプロセッサ２１が計算に際してしかるべく補償するように、データ入力パッドを利用することもできる。図８は、本発明の別の実施例による信号プロセッサの回路構成図である。回路構成が、５ないし８５μボルトオーダの低レベルの期待される信号によって決定される。３つの同一のプリアンプ回路があって、ゲイン設定抵抗値Ｒ４だけが異なる。家庭における６０Ｈｚ電源配線付近での動作に対して、大きな信号が磁気的に誘導され得るので、アンプは装置の形態において、極めて高い共通モード信号を拒絶するアンプとして構成される。検知器と回路を磁気的に遮蔽すれば、これは低減される。検知器と回路構成部品はまた、構成部品中に熱電対信号を形成し得る急激な温度変化から保護されなければならない。温度的に、しかも機械的に設計することは、電気回路の特性を十分に活かす上で、極めて重要なことである。Ｕ１は、アンプ装置の入力部を形成する。Ｕ１に対する極めて低い入力オフセット電圧として、約０．５μボルトを設定し、温度に対する極めて低い電圧変化を設定する。高い共通モードを拒絶するためには、２つのフィードバック抵抗Ｒ２とＲ３が０．１％以上に良好に適合する必要があり、温度係数は１０ｐｐｍ／ｄｅｇＣ以上に良好である必要がある。この回路のゲインは、Ｒ１に対するＲ２とＲ３の比で決定され、約５００である。１０Ｈｚに対するｄｃのノイズレベルは、約２μＶｐｐである。これは好適な値より高いが、後にフィルタにかけることができる。温度に付随する低い入力オフセット値とドリフト値は、サンプルされた出力の適切な処理を得るためには、より重要となる。より広い温度係数に関して、回路の出力部分における入力ノイズレベルは、はるかにより低く、約０．２８μＶであるが、オフセット値ははるかにより高く、約５０μＶである。Ｕ２は実際、別のアンプ装置である。安定した約４００の高いゲインを提供するものが利用されている。このアンプが利用された理由は、別のアンプおよび４つの正確なゲイン設定抵抗器よりも安価であるためである。期待される出力値は、１ないし２ボルト、あるいはそれ以上で、検知器に対する入力放射光に依存する。より多くの放射光が検知器のより長い波長において受光されると期待されるので、他の２つの検知器に対するプリアンプのゲインはより低くなる。その他の信号処理は、多くの異なる手法で実行することができ、一例として、一つの装置を示す。検知器の近くにある３つの信号チャンネルと１つの温度センサがマルチプレクサによって選択され、それらの値が電圧−周波数コンバータによって電圧が周波数に変換される。周波数出力はマイクロプロセッサ（μＰ）によって簡単に処理されて、視野領域の温度、検知器の温度、およびＣＯガス、または測定すべきその他のガスによる吸収量を、これら温度において期待される信号値から決定する。本発明に係るＰＩＡガスセンサの別の実施例を、図１９を参照しながら説明する。図１９で図示された受動赤外線センサ１１０は、受動赤外線光源１１２と、その中央部に配置された３チャンネル赤外線検知装置３と、この装置は赤外線放射光を受光するための出入口１１８を含み、検知装置３の出入口１１８と受動赤外線光源１１２に距離を置いて直面する凹面鏡１２０から構成される。受動赤外線光源１１２は、好適には、受動赤外線光源に直面する凹面鏡１２０の視野フィールドの範囲内における赤外線光源の表面領域を増やすために、凹面状であることが望ましい。本実施例では、受動赤外線光源１１２は、非導電性部１１４の表面に配置された赤外線黒色表面１１６を有する。赤外線黒色表面１１６は、黒色の酸化クロム、酸化ビスマスおよびカーボンブラックを含む数多くの材料から構成され得る。非導電性部１１４は、軽量でプラスティックに関連して製造が簡単であることから、複数のプラスティックパネルで構成される。当業者には明らかであるが、非導電性部１１４はまた、プラスティックの一体成形物、またはその他の電気絶縁性材料で製造することができる。鏡１２０は、検知装置の視野フィールドを広げるために、いかなる凹面受動表面であってもよい。好適には、凹面鏡１２０の放射率はできるだけ小さいのがよく、その結果、出入口１１８を通過した検知装置３が受光するすべての放射光は、受動赤外線光源１１２によって放射されたものとなる。凹面鏡１２０は、検知器から離された距離で、すべての視野フィールドを包含するのに十分な程に、大きいものである必要がある。凹面鏡の直径は方程式ｄ＝（ＯＭ×Ｓ）／２π^-1/2 を用いて計算することができる。ここでｄは凹面鏡の直径、ＯＭは凹面鏡１２０での検知装置によって範囲決定される立体角で、Ｓは検知装置と凹面鏡１２０との間の距離である。同様に受動赤外線光源１１２は、凹面鏡の視野フィールドを満たすのに十分な程に大きいことが必要である。受動赤外線光源および検知器を一方として、凹面鏡を他方とするときの両者間距離は、本発明に係る受動赤外線ガスセンサのサンプルチャンバを定義する。受動赤外線光源１１２によって放射される赤外線放射光は、凹面鏡１２０によって受動され、出入口１１８を通過して検知装置３に入射する。その結果、この受動赤外線ガスセンサのサンプル光路距離は、検知装置３と凹面鏡１２０との間の距離の少なくとも２倍になる。こうすると、受動光源が検知装置と対峙している受動赤外線ガスセンサに比して、このガスセンサ１１０は２倍の感度を有することになる。別の言い方をすれば、このガスセンサ１１０は同じ感度を有するために半分のスペースで足りる。これまで説明したように、図１７と１８を参照して説明した検知装置７９も能動赤外線光源を有し、よって、検知装置７９はＮＤＩＲガスセンサにおいて直接に利用することができる。本発明に係る１つの潜在的なＮＤＩＲガスセンサ装置を図２０で示す。図２０のＮＤＩＲガスセンサは、一方は閉口端１０２で他方は開口端１０４である長く伸びた中空管１００からなる。好適な実施例では、管１００は金属でできており、円形の切断面を有する。別の実施例では、切断面は正方形である。閉口端１０２の内部表面を含む管１００の内部表面は、鏡のように反射する。本発明によれば、金属管１００は気密性があり、フィルタ開口部が、フィルタ開口部１０６が一般的であるが、管１００に沿って距離を置いて配置され、よってモニタすべきガスが管の内部に出入りできるようにしてある。各フィルタ開口部１０６は半透膜１０８で被覆されている。いくつかの配置が他のものより最適であり得るが、フィルタの厳密な数、位置、配置は決定的なものではない。３チャンネル検知装置３は、開口端を完全にふさいで管１００の開口端を通じてガスが出入りしないように、ガス中空管１００の開口端に装着される。本発明では能動赤外線光源８４が用いられているので、検知装置５と６は、検知装置７９が本発明に係る受動赤外線検知器として用いられる場合、受動赤外線光源８の温度を決定するための中立検知器として利用されるのであるが、検知装置５と６は不必要なものとなる。その結果として、検知装置７９は、本発明においては、３つまでの異なるガスの濃度をモニタするのに利用でき、その方法は、検出すべきガスが強く吸収し、存在し得る他のガスが吸収しない異なる３つの波長でスペクトルバンドを通過させるように、バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃を単に選択すればよい。測定する必要のあるガスが２つ以下ならば、不要の検知チャンネルを停止させることができる。これは、本発明に係るＮＤＩＲガスセンサを柔軟性の高いものとすることができる。サンプルチャンバ内の検知すべきガスの濃度は、能動赤外線光源８４から放射される光をどれだけ吸収するか、その程度によって決定される。検知装置７９を管１００の開口部に挿入することにより、図１９でまず図示されるウィンドウ、検知器４、５および６、干渉バンドパスフィルタＦ₁、Ｆ₂およびＦ₃、検知装置７９内にある能動赤外線光源８４が、すべて閉口端１０２の内部表面に直面するよう配置される。その結果として、能動赤外線光源８４から放射される光の内のいくらかは、閉口端１０２の内側表面から直接または間接に、検知される検知器４、５および６に受動される。検知器４、５および６でモニタされるスペクトルバンドにおいて検知される放射量が、管１００内の空間で決定されるサンプルチャンバ内においてモニタされるガスの濃度を、従来技術を用いて決定するのに用いられる。半透膜１０８を利用する目的は、所定の大きさ以上の空中を浮遊する粒子が、管１００内の空間に進入するのを防ぐのと同時に、管１００内の空間にあるモニタすべきガスが自由に拡散して出入りすることを極端に干渉しないためである。好ましくない粒子とは、湿気による微小な水滴、油、あるいは埃や煙などのような微細粒子状のものが含まれる。これらの好ましくない空中浮遊の粒子が管１００内の空間に入ってきた場合、これら粒子が鏡のように受動する表面上に堆積して反射率が低減し、よって鏡の特性が消失してしまう。好ましからざる粒子は、また、検知装置７９のウィンドウ４４の上にも堆積し、放射の透過率が低減する。これらすべての問題は、半透膜を用いることで解消することができ、好適な実施例では、０．３ミクロン以上の空中浮遊する粒子が管１００内の空間に侵入することを防止する。本発明が説明的な実施例において明確になったが、当業者にはすぐさま明らかとなるように、開示した発明の実施例で用いられた構造、配置、大きさ、要素、材質、および構成部品等に関して、特定の状況と動作条件が個々に適合すれば、開示した原理から逸脱することなく、これらを変更し得る。例えば、図９ないし１８を参照して説明した検知装置は、本発明に係るＰＩＡセンサとして利用されたものであるので、３チャンネル検知器であった。しかし当業者には理解されるように、本発明の検知装置は、特定の応用例に対応して、１つを含む所望のいかなる数のチャンネルを有するように簡単に変更することができる。したがって、この説明は一例としてなされたものであって、以下クレームされる開示した発明の範囲を限定するものではないということが明瞭に理解される。

【手続補正書】【提出日】１９９８年１１月３０日（１９９８．１１．３０）【補正内容】（１）明細書の第１頁第５行目に「受動赤外線分析ガスセンサおよびこれを応用したマルチチャンネル検知装置」とあるのを、「受動および能動赤外線分析ガスセンサおよびこれを応用したマルチチャンネル検知装置」と補正します。リエステルフィルムの登録商標である」を挿入します。（３）明細書の第３９頁第１５行目に「検知装置３」とあるのを、「検知装置７９」と補正します。請求の範囲１．赤外線検知装置が以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．裏面側の基板上に形成された第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部を経て伝播する放射光を受光するために、基板にある１つの開口部の上に配置し、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｄ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｅ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そして、ｆ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される。２．請求項第１項の赤外線検知装置であって、さらに出力リード部を有し、出力リード部は検知ハウジングを経て伸長し、第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される。３．請求項第２項の赤外線検知装置であって、基板が半導体材料で構成され、第１、第２および第３のサーモパイル検知器が薄膜サーモパイル検知器およびマイクロマシーンサーモパイル検知器からなるグループから選択されたものである。４．請求項第１項の赤外線検知装置であって、基板が半導体材料で構成され、第１、第２および第３のサーモパイル検知器がマイクロマシーンサーモパイル検知器である。５．請求項第４項の赤外線検知装置であって、さらに以下のものから構成される：ａ．基板上に形成される信号処理部，信号処理部は第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される；そして、ｂ．検知ハウジングを経て伸長し、信号処理部と電気的に接続されるリード部。６．請求項第１項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の赤外線サーモパイル検知器の各々が、開口部に張られた電気絶縁隔壁の上に形成され、検知器は開口部の上方に配置される。７．請求項第６項の赤外線検知装置であって、電気絶縁隔壁が薄いプラスティック薄膜で構成される。である。９．請求項第６項の赤外線検知装置であって、電気絶縁隔壁が、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸化シリコンと窒化シリコンの多層体構造のグループから選択される無機誘電性メンブレンから構成される。１０．請求項第１項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタが、熱伝導性材料を用いて基板と接着される。１１．請求項第１０項の赤外線検知装置であって、さらに、基板と第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタとの熱交換を改善するためのヒートシンク手段を有する。１２．請求項第１項の赤外線検知装置であって、さらに、出入口内に実装された光透過性ウィンドウを有する。１３．請求項第１２項の赤外線検知装置であって、基板、検知器およびフィルタが検知ハウジング内に密封される。１４．赤外線検知装置が以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された半導体基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．誘電性メンブレン，誘電性メンブレンは３つの開口部の各々をまたぎ、基板の底面上に形成される；ｄ．第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部に張られた誘電性メンブレンの上にある１つの開口部の上方に形成され、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｅ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｇ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そして、ｈ．リード部，リード部は検知ハウジングを経て伸長し、第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される。１５．請求項第１４項の赤外線検知装置であって、誘電性メンブレンが、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸化シリコンと窒化シリコンの多層体構造のグループから選択される。１６．請求項第１４項の赤外線検知装置であって、さらに信号処理部を有する，信号処理部は基板上に形成され、信号処理部は第１、第２および第３のサーモパイル検知器およびリード部に電気的に接続される。１７．請求項第１４項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタが、熱伝導性材料を用いて基板と接着される。１８．赤外線検知装置が以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された半導体基板，この基板は３つの開口部と、開口部の周囲の表面基板上に隆起リムを有する；ｃ．誘電性メンブレン，誘電性メンブレンは３つの開口部の各々をまたぎ、基板の底面上に形成される；ｄ．第１、第２および第３の薄膜サーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部に張られた誘電性メンブレンの上にある開口部の１つの上方に形成され、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｅ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが出入口と第１検知器との間に挿入されるように、第１検知器上の開口部周囲にある隆起リムの表面基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが出入口と第２検知器との間に挿入されるように、第２検知器上の開口部周囲にある隆起リムの表面基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そして、ｇ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが出入口と第３検知器との間に挿入されるように、第３検知器上の開口部周囲にある隆起リムの表面基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される。１９．請求項第１８項の赤外線検知装置であって、さらに能動赤外線光源を有する，能動赤外線光源は検知アセンブリ内に動作できるよう実装される。２０．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、誘電性メンブレンが、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸化シリコンと窒化シリコンの多層体構造のグループから選択される。２１．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、さらに出力リード部を有する，出力リード部は検知ハウジングを経て伸長し、第１、第２および第３のサーモパイル検知器に電気的に接続される。２２．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、さらに以下のものから構成される：ａ．基板上に形成される信号処理部，信号処理部は第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される；ｂ．検知ハウジングを経て伸長し、信号処理部と電気的に接続されるリード部。２３．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタが、熱伝導性材料を用いて基板と接着される。２４．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、能動赤外線光源がタングステンフィラメントから構成される。２５．受動光源赤外線ガスセンサが以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．裏面側の基板上に形成された第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部を経て伝播する放射光を受光するために、基板にある１つの開口部の上に配置し、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｄ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そしてモニタされる所定のガスによって吸収され得る第１の非中立スペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｅ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１の中立スペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２の中立スペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そしてｇ．第１、第２および第３の検知器によって形成された電気的な出力と接続された信号処理回路，この信号回路は測定すべきガスの濃度を対応する信号を形成する。２６．請求項第２５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、モニタされるガスは、少なくとも、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの１つである。２７．請求項第２５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、第１、第２および第３のバンドパスフィルタの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。２８．請求項第２７項の受動光源赤外線ガスセンサであって、第２および第３のバンドパスフィルタの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００ μｍのグループから選択される。２９．請求項第２８項の受動光源赤外線ガスセンサであって、第１のバンドパスフィルタの中心波長が、４．２６μｍおよび４．６７μｍのグループから選択される。３０．赤外線ガスセンサが以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．裏面側の基板上に形成された第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部を経て伝播する放射光を受光するために、基板にある１つの開口部の上に配置し、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｄ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｅ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｇ．検知アセンブリ内に動作できるよう実装される能動赤外線光源；ｈ．能動赤外線光源に電気的に接続された光源ドライバ，光源ドライバは所定周波数で能動赤外線光源を駆動する；そして、ｉ．第１、第２および第３の検知器によって形成された電気的な出力と接続された信号処理回路，この信号回路は測定すべき少なくとも１つのガスの濃度を対応する信号を形成する。３１．請求項第３０項の赤外線ガスセンサであって、モニタされるガスは、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの、少なくとも１つである。３２．請求項第３０項の赤外線ガスセンサであって、第１、第２および第３のバンドパスフィルタの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。３３．請求項第３２項の赤外線ガスセンサであって、第２および第３のバンドパスフィルタの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００μｍのグループから選択される。３４．請求項第３３項の赤外線ガスセンサであって、第１のバンドパスフィルタの中心波長が、４．２６μｍおよび４．６７μｍのグループから選択される波長を有する。３５．受動光源赤外線ガスセンサが以下のものから構成される：ａ．赤外線黒体表面からなる受動赤外線光源；ｂ．受動赤外線光源の中央に位置する３チャンネル赤外線検知装置，検知装置は通過する赤外線光を受光する出入口を含む；そして、ｃ．検知装置の出入口に直面した凹面鏡，凹面鏡は受動赤外線光源からの放射光が鏡に反射して出入口に入射するように配置される。３６．請求項第３５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、赤外線黒色表面の材質が、黒色酸化クロム、酸化ビスマスおよびカーボンブラックのグループから選択される。３７．請求項第３５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、受動赤外線光源が、凹面状の赤外線黒色表面を有する。３８．請求項第３５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、３チャンネル赤外線検知装置は、３つの赤外線サーモパイル検知器と３つの干渉バンドパスフィルタとを有し、各フィルタは受動赤外線光源とサーモパイル検知器の１つとの間の光学経路上に配置される。３９．受動光源赤外線ガス検知器が以下のものから構成される：ａ．以下のものを有する赤外線検知装置， i. 受動赤外線光源からの赤外線光を受光する出入口， ii．出入口を経た入射光を受光するために配置した第１センサ、第２センサおよび第３センサ，第１センサ、第２センサおよび第３センサは、各々に入射した光を表す第１出力、第２出力および第３出力を形成する， iii.出入口と第１センサとの間に挿入された第１の狭小バンドパスフィルタ，検知すべき所定のガスによって吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて、第１の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する， iv．出入口と第２センサとの間に挿入された第２の狭小バンドパスフィルタ，第１の中立スペクトルバンドにおいて、第２の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する，そして、ｖ．出入口と第３センサとの間に挿入された第３の狭小バンドパスフィルタ，第２の中立スペクトルバンドにおいて、第３の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する，ｂ．第１、第２および第３センサの周囲温度に対応する出力を形成する温度測定手段，ｃ．信号処理手段，信号処理手段は第１、第２および第３センサおよび温度測定手段からの出力を受信し、所定の時間間隔で第１、第２および第３センサおよび温度測定手段からの出力を少なくとも一時的に記憶しサンプル採取するための信号処理手段であって，以下の機能を有する手段を含む， i．第１、第２および第３センサの周囲温度を補償するため、サンプル採取するときに、第１、第２および第３センサの各々から記憶された出力を収集し， ii．第２および第３センサからの出力の補正値の比に基づき、サンプル採取時における受動赤外線光源の温度を計算し， iii.サンプル採取期間において、受動赤外線光源の計算された温度に基づき、第２または第３センサのうちの少なくとも一方における予想出力を計算し， iv．サンプル採取期間において、第２または第３センサのうちの少なくとも一方における予想出力と対応するセンサからの補正出力を比較することにより、減衰ファクタを計算し，ｖ．減衰ファクタによって第１センサの記憶された出力を補正し、 vi．サンプル採取期間において、第１センサからの補正出力に基づきガスの濃度を決定し、そして、 vii.所定関数に基づき、ガスの濃度をモニタし、モニタした結果に基づき出力を供給する。４０．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３センサの各々は、サーモパイル検知器から構成される。４１．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３センサの各々はサーモパイルで、標準接点部を共有する。４２．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３の視野フィールドが実質的に同一である。４３．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、モニタされるガスは、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの少なくとも１つである。４４．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３の狭小バンドパスフィルタの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。４５．請求項第４４項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第２および第３のバンドパスフィルタの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００ μｍのグループから選択される波長を有する。４６．請求項第４５項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１のバンドパスフィルタの中心波長が４．６７μｍである。４７．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、さらに、バッテリー電力電源を有する。４８．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、出入口がＴＯ−５缶のウィンドウを有する。４９．請求項第４２項の受動光源赤外線ガス検知器であって、さらに、検知装置の視野フィールドを拡張する光学系を有する。５０．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、信号処理手段からの出力が警報機と情報交換される。５１．受動光源赤外線ガス検知器が以下のものから構成される：ａ．赤外線検知装置，赤外線検知装置は第１、第２および第３出力を形成し、第１出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて検知すべき所定のガスによって吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて検知装置が受光する光を表し、第２出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて受動赤外線光源から検知装置が受光する光を表し、第３出力は、第２の中立スペクトルバンドにおいて受動赤外線光源から検知装置が受光する光を表し；ｂ．検知装置の周囲温度を表す出力を形成する温度測定手段；ｃ．信号処理手段，信号処理手段は第１、第２および第３出力および温度測定手段からの出力を受信し、所定の時間間隔で第１、第２および第３出力および温度測定手段からの出力を少なくとも一時的に記憶しサンプル採取するための信号処理手段であって，以下の機能を有する手段を含む， i. 検知装置の周囲温度を補償するため、記憶された第１、第２および第３出力を補正し， ii．記憶された第２および第３出力の補正値の比に基づき、受動赤外線光源の温度を計算し， iii.サンプル採取期間において、受動赤外線光源の計算された温度に基づき、予想される第２または第３出力を計算し， iv．サンプル採取期間において、予想される第２または第３出力と実際の記憶された第２または第３出力を各々比較することにより、減衰ファクタを計算し，ｖ．サンプル採取期間において、減衰ファクタによって記憶された第１出力を補正し、 vi．サンプル採取期間において、補正された第１出力を用いてガスの濃度を決定し、そして、 vii.所定関数に基づき、ガスの濃度をモニタし、モニタした結果に基づき出力を供給する。５２．請求項第５１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、検知されるガスは、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの少なくとも１つである。５３．請求項第５１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の非中立スペクトルバンド、第１の中立スペクトルバンド、および第２の中立スペクトルバンドの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。５４．請求項第５３項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の中立スペクトルバンド、および第２の中立スペクトルバンドの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００μｍのグループから選択される。５５．請求項第５４項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の非中立スペクトルバンドの中心波長が４．６７μｍである。５６．請求項第５４項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の非中立スペクトルバンドの中心波長が４．２６μｍである。５７．請求項第５１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、さらに、バッテリー電力電源を有する。５８．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、赤外線検知装置がＴＯ−５缶内に収容される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．赤外線検知装置が以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．裏面側の基板上に形成された第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部を経て伝播する放射光を受光するために、基板にある１つの開口部の上に配置し、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｄ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｅ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そして、ｆ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される。２．請求項第１項の赤外線検知装置であって、さらに出力リード部を有し、出力リード部は検知ハウジングを経て伸長し、第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される。３．請求項第２項の赤外線検知装置であって、基板が半導体材料で構成され、第１、第２および第３のサーモパイル検知器が薄膜サーモパイル検知器およびマイクロマシーンサーモパイル検知器からなるグループから選択されたものである。４．請求項第１項の赤外線検知装置であって、基板が半導体材料で構成され、第１、第２および第３のサーモパイル検知器がマイクロマシーンサーモパイル検知器である。５．請求項第４項の赤外線検知装置であって、さらに以下のものから構成される：ａ．基板上に形成される信号処理部，信号処理部は第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される；そして、ｂ．検知ハウジングを経て伸長し、信号処理部と電気的に接続されるリード部。６．請求項第１項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の赤外線サーモパイル検知器の各々が、開口部に張られた電気絶縁隔壁の上に形成され、検知器は開口部の上方に配置される。７．請求項第６項の赤外線検知装置であって、電気絶縁隔壁が薄いプラスティック薄膜で構成される。である。９．請求項第６項の赤外線検知装置であって、電気絶縁隔壁が、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸化シリコンと窒化シリコンの多層体構造のグループから選択される無機誘電性メンブレンから構成される。１０．請求項第１項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタが、熱伝導性材料を用いて基板と接着される。１１．請求項第１０項の赤外線検知装置であって、さらに、基板と第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタとの熱交換を改善するためのヒートシンク手段を有する。１２．請求項第１項の赤外線検知装置であって、さらに、出入口内に実装された光透過性ウィンドウを有する。１３．請求項第１２項の赤外線検知装置であって、基板、検知器およびフィルタが検知ハウジング内に密封される。１４．赤外線検知装置が以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された半導体基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．誘電性メンブレン，誘電性メンブレンは３つの開口部の各々をまたぎ、基板の底面上に形成される；ｄ．第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部に張られた誘電性メンブレンの上にある１つの開口部の上方に形成され、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｅ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｇ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そして、ｈ．リード部，リード部は検知ハウジングを経て伸長し、第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される。１５．請求項第１４項の赤外線検知装置であって、無機誘電性メンブレンが、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸化シリコンと窒化シリコンの多層体構造のグループから選択される。１６．請求項第１４項の赤外線検知装置であって、さらに信号処理部を有する，信号処理部は基板上に形成され、信号処理部は第１、第２および第３のサーモパイル検知器およびリード部に電気的に接続される。１７．請求項第１４項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタが、熱伝導性材料を用いて基板と接着される。１８．赤外線検知装置が以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された半導体基板，この基板は３つの開口部と、開口部の周囲の表面基板上に隆起リムを有する；ｃ．誘電性メンブレン，誘電性メンブレンは３つの開口部の各々をまたぎ、基板の底面上に形成される；ｄ．第１、第２および第３の薄膜サーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部に張られた誘電性メンブレンの上にある開口部の１つの上方に形成され、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｅ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが出入口と第１検知器との間に挿入されるように、第１検知器上の開口部周囲にある隆起リムの表面基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが出入口と第２検知器との間に挿入されるように、第２検知器上の開口部周囲にある隆起リムの表面基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そして、ｇ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが出入口と第３検知器との間に挿入されるように、第３検知器上の開口部周囲にある隆起リムの表面基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される。１９．請求項第１８項の赤外線検知装置であって、さらに能動赤外線光源を有する，能動赤外線光源は検知アセンブリ内に動作できるよう実装される。２０．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、無機誘電性メンブレンが、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸化シリコンと窒化シリコンの多層体構造のグループから選択される。２１．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、さらに出力リード部を有する，出力リード部は検知ハウジングを経て伸長し、第１、第２および第３のサーモパイル検知器に電気的に接続される。２２．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、さらに以下のものから構成される：ａ．基板上に形成される信号処理部，信号処理部は第１、第２および第３のサーモパイル検知器と電気的に接続される；ｂ．検知ハウジングを経て伸長し、信号処理部と電気的に接続されるリード部。２３．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、第１、第２および第３の干渉バンドパスフィルタが、熱伝導性材料を用いて基板と接着される。２４．請求項第１９項の赤外線検知装置であって、能動赤外線光源がタングステンフィラメントから構成される。２５．受動光源赤外線ガスセンサが以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．裏面側の基板上に形成された第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部を経て伝播する放射光を受光するために、基板にある１つの開口部の上に配置し、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｄ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そしてモニタされる所定のガスによって吸収され得る第１の非中立スペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｅ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１の中立スペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２の中立スペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；そしてｇ．第１、第２および第３の検知器によって形成された電気的な出力と接続された信号処理回路，この信号回路は測定すべきガスの濃度を対応する信号を形成する。２６．請求項第２５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、モニタされるガスは、少なくとも、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの１つである。２７．請求項第２５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、第１、第２および第３のバンドパスフィルタの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。２８．請求項第２７項の受動光源赤外線ガスセンサであって、第２および第３のバンドパスフィルタの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００ μｍのグループから選択される。２９．請求項第２８項の受動光源赤外線ガスセンサであって、第１のバンドパスフィルタの中心波長が、４．２６μｍおよび４．６７μｍのグループから選択される。３０．赤外線ガスセンサが以下のものから構成される：ａ．通過する赤外線光を受光する出入口を含む検知器ハウジング；ｂ．検知ハウジング内に実装された基板，この基板は３つの開口部を有する；ｃ．裏面側の基板上に形成された第１、第２および第３のサーモパイル検知器，各サーモパイル検知器の温接点部を、開口部を経て伝播する放射光を受光するために、基板にある１つの開口部の上に配置し、そして各サーモパイル検知器の冷接点部を基板の上方に配置する；ｄ．第１の干渉バンドパスフィルタ，第１フィルタが、第１検知器上の開口部をカバーし、出入口と第１検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第１のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｅ．第２の干渉バンドパスフィルタ，第２フィルタが、第２検知器上の開口部をカバーし、出入口と第２検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第２のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｆ．第３の干渉バンドパスフィルタ，第３フィルタが、第３検知器上の開口部をカバーし、出入口と第３検知器との間に挿入されるように、表面側の基板上に実装され、そして第３のスペクトルバンドにおいて入射光が通過するように設計される；ｇ．検知アセンブリ内に動作できるよう実装される能動赤外線光源；ｈ．能動赤外線光源に電気的に接続された光源ドライバ，光源ドライバは所定周波数で能動赤外線光源を駆動する；そして、ｉ．第１、第２および第３の検知器によって形成された電気的な出力と接続された信号処理回路，この信号回路は測定すべき少なくとも１つのガスの濃度を対応する信号を形成する。３１．請求項第３０項の赤外線ガスセンサであって、モニタされるガスは、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの、少なくとも１つである。３２．請求項第３０項の赤外線ガスセンサであって、第１、第２および第３のバンドパスフィルタの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。３３．請求項第３２項の赤外線ガスセンサであって、第２および第３のバンドパスフィルタの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００μｍのグループから選択される。３４．請求項第３３項の赤外線ガスセンサであって、第１のバンドパスフィルタの中心波長が、４．２６μｍおよび４．６７μｍのグループから選択される波長を有する。３５．受動光源赤外線ガスセンサが以下のものから構成される：ａ．赤外線黒体表面からなる受動赤外線光源；ｂ．受動赤外線光源の中央に位置する３チャンネル赤外線検知装置，検知装置は通過する赤外線光を受光する出入口を含む；そして、ｃ．検知装置の出入口に直面した凹面鏡，凹面鏡は受動赤外線光源からの放射光が鏡に反射して出入口に入射するように配置される。３６．請求項第３５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、赤外線黒色表面の材質が、黒色酸化クロム、酸化ビスマスおよびカーボンブラックのグループから選択される。３７．請求項第３５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、受動赤外線光源が、凹面状の赤外線黒色表面を有する。３８．請求項第３５項の受動光源赤外線ガスセンサであって、３チャンネル赤外線検知装置は、３つの赤外線サーモパイル検知器と３つの干渉バンドパスフィルタとを有し、各フィルタは受動赤外線光源とサーモパイル検知器の１つとの間の光学経路上に配置される。３９．受動光源赤外線ガス検知器が以下のものから構成される：ａ．以下のものを有する赤外線検知装置， i. 受動赤外線光源からの赤外線光を受光する出入口， ii．出入口を経た入射光を受光するために配置した第１センサ、第２センサおよび第３センサ，第１センサ、第２センサおよび第３センサは、各々に入射した光を表す第１出力、第２出力および第３出力を形成する， iii.出入口と第１センサとの間に挿入された第１の狭小バンドパスフィルタ，検知すべき所定のガスによって吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて、第１の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する， iv．出入口と第２センサとの間に挿入された第２の狭小バンドパスフィルタ，第１の中立スペクトルバンドにおいて、第２の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する，そして、ｖ．出入口と第３センサとの間に挿入された第３の狭小バンドパスフィルタ，第２の中立スペクトルバンドにおいて、第３の狭小バンドパスフィルタに入射する光を表す出力を形成する，ｂ．第１、第２および第３センサの周囲温度に対応する出力を形成する温度測定手段，ｃ．信号処理手段，信号処理手段は第１、第２および第３センサおよび温度測定手段からの出力を受信し、所定の時間間隔で第１、第２および第３センサおよび温度測定手段からの出力を少なくとも一時的に記憶しサンプル採取するための信号処理手段であって，以下の機能を有する手段を含む， i. 第１、第２および第３センサの周囲温度を補償するため、サンプル採取するときに、第１、第２および第３センサの各々から記憶された出力を収集し， ii．第２および第３センサからの出力の補正値の比に基づき、サンプル採取時における受動赤外線光源の温度を計算し， iii.サンプル採取期間において、受動赤外線光源の計算された温度に基づき、第２または第３センサのうちの少なくとも一方における予想出力を計算し， iv．サンプル採取期間において、第２または第３センサのうちの少なくとも一方における予想出力と対応するセンサからの補正出力を比較することにより、減衰ファクタを計算し，ｖ．減衰ファクタによって第１センサの記憶された出力を補正し、 vi．サンプル採取期間において、第１センサからの補正出力に基づきガスの濃度を決定し、そして、 vii.所定関数に基づき、ガスの濃度をモニタし、モニタした結果に基づき出力を供給する。４０．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３センサの各々は、サーモパイル検知器から構成される。４１．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３センサの各々はサーモパイルで、標準接点部を共有する。４２．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３の視野フィールドが実質的に同一である。４３．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、モニタされるガスは、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの少なくとも１つである。４４．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１、第２および第３の狭小バンドパスフィルタの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。４５．請求項第６項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第２および第３のバンドパスフィルタの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００μ ｍのグループから選択される波長を有する。４６．請求項第７項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１のバンドパスフィルタの中心波長が４．６７μｍである。４７．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、さらに、バッテリー電力電源を有する。４８．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、出入口がＴＯ−５缶のウィンドウを有する。４９．請求項第４項の受動光源赤外線ガス検知器であって、さらに、検知装置の視野フィールドを拡張する光学系を有する。５０．請求項第１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、信号処理手段からの出力が警報機と情報交換される。５１．受動光源赤外線ガス検知器が以下のものから構成される：ａ．赤外線検知装置，赤外線検知装置は第１、第２および第３出力を形成し、第１出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて検知すべき所定のガスによって吸収される第１の非中立スペクトルバンドにおいて検知装置が受光する光を表し、第２出力は、第１の中立スペクトルバンドにおいて受動赤外線光源から検知装置が受光する光を表し、第３出力は、第２の中立スペクトルバンドにおいて受動赤外線光源から検知装置が受光する光を表し；ｂ．検知装置の周囲温度を表す出力を形成する温度測定手段；ｃ．信号処理手段，信号処理手段は第１、第２および第３出力および温度測定手段からの出力を受信し、所定の時間間隔で第１、第２および第３出力および温度測定手段からの出力を少なくとも一時的に記憶しサンプル採取するための信号処理手段であって，以下の機能を有する手段を含む， i. 検知装置の周囲温度を補償するため、記憶された第１、第２および第３出力を補正し， ii．記憶された第２および第３出力の補正値の比に基づき、受動赤外線光源の温度を計算し， iii.サンプル採取期間において、受動赤外線光源の計算された温度に基づき、予想される第２または第３出力を計算し， iv．サンプル採取期間において、予想される第２または第３出力と実際の記憶された第２または第３出力を各々比較することにより、減衰ファクタを計算し，ｖ．サンプル採取期間において、減衰ファクタによって記憶された第１出力を補正し、 vi．サンプル採取期間において、補正された第１出力を用いてガスの濃度を決定し、そして、 vii.所定関数に基づき、ガスの濃度をモニタし、モニタした結果に基づき出力を供給する。５２．請求項第５１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、検知されるガスは、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＴＶＯＣのグループから選択されるもののうちの少なくとも１つである。５３．請求項第５１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の非中立スペクトルバンド、第１の中立スペクトルバンド、および第２の中立スペクトルバンドの半値幅（ＦＷＨＭ）が約０．１μｍの幅である。５４．請求項第５３項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の中立スペクトルバンド、および第２の中立スペクトルバンドの中心波長が、３．９１μｍ、５．００μｍおよび９．００μｍのグループから選択される。５５．請求項第５４項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の非中立スペクトルバンドの中心波長が４．６７μｍである。５６．請求項第５４項の受動光源赤外線ガス検知器であって、第１の非中立スペクトルバンドの中心波長が４．２６μｍである。５７．請求項第５１項の受動光源赤外線ガス検知器であって、さらに、バッテリー電力電源を有する。５８．請求項第３９項の受動光源赤外線ガス検知器であって、赤外線検知装置がＴＯ−５缶内に収容される。