JPH0240515A - 赤外分光装置用光源 - Google Patents
赤外分光装置用光源Info
- Publication number
- JPH0240515A JPH0240515A JP19097788A JP19097788A JPH0240515A JP H0240515 A JPH0240515 A JP H0240515A JP 19097788 A JP19097788 A JP 19097788A JP 19097788 A JP19097788 A JP 19097788A JP H0240515 A JPH0240515 A JP H0240515A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- core
- infrared
- heating element
- fourier transform
- Prior art date
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- Pending
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、赤外分光装置に関し、特に、汎用性のフーリ
エ変換赤外分光光度測定袋ｆ（ＦＴ−ＩＲ）又は赤外干
渉分光光度測定装置に関する。また、本発明は、赤外分
光光度計に使用される光源用の黒体炉即ち空洞放射体に
関し、特に、汎用性に優れるフーリエ変換赤外分光光度
計又は赤外干渉分光光度計の光源用の出口面積の大きい
黒体炉に関する。
エ変換赤外分光光度測定袋ｆ（ＦＴ−ＩＲ）又は赤外干
渉分光光度測定装置に関する。また、本発明は、赤外分
光光度計に使用される光源用の黒体炉即ち空洞放射体に
関し、特に、汎用性に優れるフーリエ変換赤外分光光度
計又は赤外干渉分光光度計の光源用の出口面積の大きい
黒体炉に関する。
（ロ）従来の技術
フーリエ変換赤外分光光度計は、全反射吸収測定法、拡
散反射測定法、高感度反射測定法、光音響分光法、赤外
発光法、微量微少試料測定法及びガスクロマトグラフィ
法又は高速液体クロマトグラフィ法と組み合わせるなど
、種々の測定の用途に使用されている。
散反射測定法、高感度反射測定法、光音響分光法、赤外
発光法、微量微少試料測定法及びガスクロマトグラフィ
法又は高速液体クロマトグラフィ法と組み合わせるなど
、種々の測定の用途に使用されている。
しかし、従来のフーリエ変換赤外分光光度計の光源には
、ニクロム線、炭化ケイ素棒を使用するグローバー光源
、ジルコニウム酸化物に、イツトリウム、トリウム、エ
ルビウム等の稀土類酸化物を配合した・ネルンスト光源
及び高圧水銀灯等が使用されている。
、ニクロム線、炭化ケイ素棒を使用するグローバー光源
、ジルコニウム酸化物に、イツトリウム、トリウム、エ
ルビウム等の稀土類酸化物を配合した・ネルンスト光源
及び高圧水銀灯等が使用されている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかし、従来のフーリエ変換赤外分光光度計に使用され
るこれらの光源は、温度が高くできないために、輝度が
低く、しかもヒータの特性吸収が出るなどの点で、その
ような多くの用途に使用できず、問題とされている。
るこれらの光源は、温度が高くできないために、輝度が
低く、しかもヒータの特性吸収が出るなどの点で、その
ような多くの用途に使用できず、問題とされている。
そこで、アルミナ、ジルコニア、マグネシア等の高融点
セラミック材料の棒状体の周囲に、螺旋状の溝を形成し
、この清に沿って白金等の金属線を巻き、その端部に開
口する円筒円錐状の空洞を、その内部軸方向に形成した
小形の黒体炉が提案されている（例えば、米国特許第４
，４９９，３８２号明細書）。
セラミック材料の棒状体の周囲に、螺旋状の溝を形成し
、この清に沿って白金等の金属線を巻き、その端部に開
口する円筒円錐状の空洞を、その内部軸方向に形成した
小形の黒体炉が提案されている（例えば、米国特許第４
，４９９，３８２号明細書）。
しかし、このような小形の黒体炉は、高い輝度が期待で
きるものの、かえって、試料室の大きさが制限されるた
めに、汎用のフーリエ変換赤外分光光度計の光源として
使用することができず問題である。
きるものの、かえって、試料室の大きさが制限されるた
めに、汎用のフーリエ変換赤外分光光度計の光源として
使用することができず問題である。
本発明は、従来のフーリエ変換赤外分光光度計の光源の
輝度及びその汎用性等に係る問題点を解決することを目
的としている。
輝度及びその汎用性等に係る問題点を解決することを目
的としている。
（二〉問題点を解決するための手段
本発明は、汎用フーリエ変換赤外分光光度計が使用され
る全波数域に互って、安定してしかも高い放射率で、赤
外部の光源として使用できる黒体炉を備える汎用フーリ
エ変換赤外分光光度計等の赤外分光装置を提供すること
を目的としている。
る全波数域に互って、安定してしかも高い放射率で、赤
外部の光源として使用できる黒体炉を備える汎用フーリ
エ変換赤外分光光度計等の赤外分光装置を提供すること
を目的としている。
即ち、本発明は、開口する円錐状の凹部がその一端に形
成されている円柱状の炉心が、その側面が螺旋状に一つ
の帯状の抵抗加熱用の発熱体によって巻かれており、前
記発熱体の外側が断熱層で囲繞されて、黒体炉に形成さ
れていることを特徴とする赤外分光装置用光源にある。
成されている円柱状の炉心が、その側面が螺旋状に一つ
の帯状の抵抗加熱用の発熱体によって巻かれており、前
記発熱体の外側が断熱層で囲繞されて、黒体炉に形成さ
れていることを特徴とする赤外分光装置用光源にある。
本発明において、黒体炉の炉心は、アルミナ、ジルコニ
ア又はマグネシア等の高融点のセラミック材料又はその
他界外線放射体で形成されるのが、高い輝度が得られる
ので好ましい１本発明においては、炉心を加熱するため
に、ニクロム、クローム−Ａ１、Ｃｒ −Ｆ ｅ −Ａ
Ｉ、炭化ケイ素、白金、白金−ロジウム等の抵抗加熱
材料製の帯状の発熱体が使用される。しかし、帯状の炭
化ケイ素発熱体は、空気中で安定して、しかも容易に高
温を得ることができるので好ましい。帯状の発熱体は、
炉心外面に接して螺旋状に巻き付けられる。この場合、
帯状の発熱体を二重螺旋状に炉心に巻き付けると、炉心
の放射面と反対側の端部に、接続端子が配置でき、しか
も、加熱密度を大きくできるので好ましい１本発明にお
いては、帯状の発熱体の熱が外部に逃散しないように、
断熱材で覆われるのが好ましい。
ア又はマグネシア等の高融点のセラミック材料又はその
他界外線放射体で形成されるのが、高い輝度が得られる
ので好ましい１本発明においては、炉心を加熱するため
に、ニクロム、クローム−Ａ１、Ｃｒ −Ｆ ｅ −Ａ
Ｉ、炭化ケイ素、白金、白金−ロジウム等の抵抗加熱
材料製の帯状の発熱体が使用される。しかし、帯状の炭
化ケイ素発熱体は、空気中で安定して、しかも容易に高
温を得ることができるので好ましい。帯状の発熱体は、
炉心外面に接して螺旋状に巻き付けられる。この場合、
帯状の発熱体を二重螺旋状に炉心に巻き付けると、炉心
の放射面と反対側の端部に、接続端子が配置でき、しか
も、加熱密度を大きくできるので好ましい１本発明にお
いては、帯状の発熱体の熱が外部に逃散しないように、
断熱材で覆われるのが好ましい。
本発明において、炉心には、空洞放射ができるように、
その端部に開口して空洞が形成される。
その端部に開口して空洞が形成される。
この場合、端部に形成される空洞が、窪んだ円錐状に形
成されると、放射束が平行に形成されるの。
成されると、放射束が平行に形成されるの。
で好ましい、この空洞は、高放射率の放射束度が容易に
得られるように、空洞の深さ及び空洞の開口部の半径の
大きさを適宜選択して形成したり又は空洞内面を黒化す
るのが好ましい０本発明における黒体炉は、放射強度が
炉心の温度により決まるので、炉心に温度センサを設け
て、放射強度が一定となるように、炉心の温度制御を行
えるように炉心を形成するのが好ましい。
得られるように、空洞の深さ及び空洞の開口部の半径の
大きさを適宜選択して形成したり又は空洞内面を黒化す
るのが好ましい０本発明における黒体炉は、放射強度が
炉心の温度により決まるので、炉心に温度センサを設け
て、放射強度が一定となるように、炉心の温度制御を行
えるように炉心を形成するのが好ましい。
（ホ）作用
本発明においては、柱状の一端に円錐状の凹部が形成さ
れ、その側面に螺旋状に一つの帯状の抵抗加熱用の発熱
体を巻き付けて黒体炉の炉心を形成して、フーリエ変換
赤外分光光度測定装置の光源としたので、全波数域に互
って、均一な高い放射率を有し、輝度が高い大きな発光
体を、フーリエ変換赤外分光光度測定装置用の光源とす
ることができる。このため試料室が大きい汎用のフーリ
エ変換赤外分光光度用の光源として利用できる。
れ、その側面に螺旋状に一つの帯状の抵抗加熱用の発熱
体を巻き付けて黒体炉の炉心を形成して、フーリエ変換
赤外分光光度測定装置の光源としたので、全波数域に互
って、均一な高い放射率を有し、輝度が高い大きな発光
体を、フーリエ変換赤外分光光度測定装置用の光源とす
ることができる。このため試料室が大きい汎用のフーリ
エ変換赤外分光光度用の光源として利用できる。
（へ）実施例
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様につい
て説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によって
、何等の制限を受けるものではない。
て説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によって
、何等の制限を受けるものではない。
第１図は、本発明の一実施例における光源の黒体炉部に
ついての概略の部分側断面図である。
ついての概略の部分側断面図である。
本例において、黒体炉１は、炉心２としてアルミナ製の
円柱体が設けられている、この炉心２の放射側端部３に
は、円錐状の穴４が形成されており、この穴４の大きさ
は直径的４ｍｓである。炉ＪＣ１２の側面７の周囲には
、二重螺旋状に、帯状の炭化ケイ素製の発熱体５が巻き
付けられている。
円柱体が設けられている、この炉心２の放射側端部３に
は、円錐状の穴４が形成されており、この穴４の大きさ
は直径的４ｍｓである。炉ＪＣ１２の側面７の周囲には
、二重螺旋状に、帯状の炭化ケイ素製の発熱体５が巻き
付けられている。
本例に使用される帯状の炭化ケイ素発熱体５は、炉心２
の外形によって決定されるが、例えば、炉ＩＣ１２の外
径が１０輪輪、穴４の径が６−−の場合、帯状炭化ケイ
素発熱体の螺旋体は、外径２５ｍｍ以下、長さ７０ｍ＋
ｅ以下である。帯状の炭化ケイ素発熱体５は、電気的絶
縁をはかるために、それらの間に充填される電気絶縁用
の耐熱性のセメント６によって、炉心２の側面７に固定
されている。この帯状の炭化ケイ素発熱体５の両端部８
及び９には、端子１０及び１１が夫々設けられており、
この端子１０及び１１には導線１２及び１３が電気的に
接続している。
の外形によって決定されるが、例えば、炉ＩＣ１２の外
径が１０輪輪、穴４の径が６−−の場合、帯状炭化ケイ
素発熱体の螺旋体は、外径２５ｍｍ以下、長さ７０ｍ＋
ｅ以下である。帯状の炭化ケイ素発熱体５は、電気的絶
縁をはかるために、それらの間に充填される電気絶縁用
の耐熱性のセメント６によって、炉心２の側面７に固定
されている。この帯状の炭化ケイ素発熱体５の両端部８
及び９には、端子１０及び１１が夫々設けられており、
この端子１０及び１１には導線１２及び１３が電気的に
接続している。
本例においては、黒体炉１からの熱の損失を防ぐために
、帯状の炭化ケイ素発熱体５を囲んで、円筒状の断熱材
１４が設けられている。
、帯状の炭化ケイ素発熱体５を囲んで、円筒状の断熱材
１４が設けられている。
本例の黒体炉は、以上のように構成されているので、ス
イッチ（図示されていない。）を入れて、炭化ケイ素発
熱体５に電気を通して発熱させ、炉心２を加熱すると、
炉心２は加熱されて高温となり放射側３の穴の面から、
赤外部の波数全域に互って高い均一な放射率を有しそし
て輝度の大きい赤外線を放射することができる。
イッチ（図示されていない。）を入れて、炭化ケイ素発
熱体５に電気を通して発熱させ、炉心２を加熱すると、
炉心２は加熱されて高温となり放射側３の穴の面から、
赤外部の波数全域に互って高い均一な放射率を有しそし
て輝度の大きい赤外線を放射することができる。
本例の黒体炉１は、冷却コイル等を備える容器（図示さ
れていない。）に収容して、赤外分光光度計の光源とし
て使用された。
れていない。）に収容して、赤外分光光度計の光源とし
て使用された。
このように、本例の黒体炉１を光源とするフーリエ変換
赤外分光光度測定装置を、全反射吸収測定法、拡散反射
測定法、高感度反射測定法、光音響分光法、発光測定法
及び微量微少試料測定法等の測定に使用して良好な結果
が得られた。また、本例の黒体炉１をガスクロマトグラ
フィ分離装置又は高速液体クロマトグラフィ分離装置と
組み合わせても、同様に、良好な結果が得られた。
赤外分光光度測定装置を、全反射吸収測定法、拡散反射
測定法、高感度反射測定法、光音響分光法、発光測定法
及び微量微少試料測定法等の測定に使用して良好な結果
が得られた。また、本例の黒体炉１をガスクロマトグラ
フィ分離装置又は高速液体クロマトグラフィ分離装置と
組み合わせても、同様に、良好な結果が得られた。
本例にお・いては、発熱体５と炉心２を直接接触させて
いるが、熱の伝導を良好にするために、従来の黒体炉と
同様に、耐熱性のセメントで、炉心２と発熱体５の間を
固着させることができる。また、同様に、炉心２の温度
を一定に保つために、炉心２内に温度センサを設けて、
温度コントロール可能にすることができる。炉心２の穴
４の内面に黒化処理を施して、吸収率を大きく形成する
と、必要な反射の回数が少なくなり、開口部の大きさを
比較的大きくできるなど、赤外線放射率を向上させるこ
とができる。
いるが、熱の伝導を良好にするために、従来の黒体炉と
同様に、耐熱性のセメントで、炉心２と発熱体５の間を
固着させることができる。また、同様に、炉心２の温度
を一定に保つために、炉心２内に温度センサを設けて、
温度コントロール可能にすることができる。炉心２の穴
４の内面に黒化処理を施して、吸収率を大きく形成する
と、必要な反射の回数が少なくなり、開口部の大きさを
比較的大きくできるなど、赤外線放射率を向上させるこ
とができる。
本例は、炉心をアルミナ製としたが、他の高融点のジル
コニア、マグネシアその他界外線放射体により同様に形
成することができる。
コニア、マグネシアその他界外線放射体により同様に形
成することができる。
（ト）発明の効果
本発明においては、柱状のセラミック体の一端に、円錐
状の凹部を形成し、その側面に螺旋状に、帯状の抵抗加
熱用の発熱体を巻き付けて黒体炉の炉心を形成して赤外
分光光度測定装置の光源としたので、本発明の光源は、
従来の赤外分光光度測定装置の光源と比較して、輝度が
高い大きな光源とすることができ、しかも、赤外部の使
用される波数域に互って高い放射率で光量の変動が小さ
な光源となり、精度の高いフーリエ変換赤外分光光度測
定を行うことができる。
状の凹部を形成し、その側面に螺旋状に、帯状の抵抗加
熱用の発熱体を巻き付けて黒体炉の炉心を形成して赤外
分光光度測定装置の光源としたので、本発明の光源は、
従来の赤外分光光度測定装置の光源と比較して、輝度が
高い大きな光源とすることができ、しかも、赤外部の使
用される波数域に互って高い放射率で光量の変動が小さ
な光源となり、精度の高いフーリエ変換赤外分光光度測
定を行うことができる。
第１図は、本発明の一実施例における光源の黒体炉部に
ついての概略の部分側断面図である。 図中の符号について、１は黒体炉、２は炉心、３は放射
側端部、４は穴、５は帯状の炭化ケイ素発熱体、６は耐
熱性セメント、７は炉心の側面、８及び９は抵抗発熱体
の端部、１０及び１１は端子、１２及び１３は導線、１
４は断熱材である。
ついての概略の部分側断面図である。 図中の符号について、１は黒体炉、２は炉心、３は放射
側端部、４は穴、５は帯状の炭化ケイ素発熱体、６は耐
熱性セメント、７は炉心の側面、８及び９は抵抗発熱体
の端部、１０及び１１は端子、１２及び１３は導線、１
４は断熱材である。
Claims (1)
- 開口する円錐状の凹部がその一端に形成されている円柱
状の炉心が、その側面が螺旋状に一つの帯状の抵抗加熱
用の発熱体によつて巻かれており、前記発熱体の外側が
断熱層で囲繞されて、黒体炉に形成されていることを特
徴とする赤外分光装置用光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19097788A JPH0240515A (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 赤外分光装置用光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19097788A JPH0240515A (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 赤外分光装置用光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240515A true JPH0240515A (ja) | 1990-02-09 |
Family
ID=16266817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19097788A Pending JPH0240515A (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 赤外分光装置用光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0240515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5479025A (en) * | 1994-11-18 | 1995-12-26 | Hughes Aircraft Company | Boresight thermal reference source |
-
1988
- 1988-07-30 JP JP19097788A patent/JPH0240515A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5479025A (en) * | 1994-11-18 | 1995-12-26 | Hughes Aircraft Company | Boresight thermal reference source |
| EP0713075A1 (en) * | 1994-11-18 | 1996-05-22 | Hughes Aircraft Company | Boresight thermal reference source |
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