JPH0280929A - ルミネセンス材料を用いた高温度測定用の光学システム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−船釣には光学技術による温度測定に関する
ものであって、とりわけ、光ファイバに取り付けられた
光学温度センサを用いて摂氏４５０度を越える高温環境
下での測定に関するものである。

（発明の背景） 熱電対やサーミスタ等の金属温度センサの代わりとして
、それらの使用に対し不適当の環境下では、光ファイバ
温度センサが種々の形態で商品化されている。

そのようなセンサは典型的には、光ファイバの伝送媒体
の端に付けられた温度感応光学材料や構造から形成され
ている。

ファイバ媒体のもう一方の端には、光センサに放射を与
える電気−光学装置がおかれ、それによってセンサの環
境温度に関係した方法で修正された戻り光波を受信し検
出される。

戻り光波の温度依存特性は、その装置によって測定され
、光センサの温度の読みに変換される。

このように光学温度センサの多くの異なる型が、文献で
提案され、そのうちのいくつかが商品化されている。

センサのある種類では単に温度の関数として光を反射し
たり反射させたりし、したがって、装置によって伝送さ
れ、それから装置に戻る光強度が温度に比例するもので
ある。

例えば、ＵＳＰ４，０１６．７６１−ロゼル（Ｒｏｚｅ
ｌｌ）　１９７７とｔ、ＪｓＰ４．１３６，５６６クリ
ステンセン（Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ　）　　１９７９
に見られる。

ＵＳＰ４，１４０．３９３−セタス（Ｃｅｔａｓ　）　
１９７９に例示される他の型のセンサは温度の関数とし
て、入射光の偏光を変える複屈折結晶を用いている。ま
た別のセンサとしては、米国特許４６７８．９０４−サ
サキ等（Ｓａｓａｋｉ　ｅｔ　ａｌ、　）１９８７の光
学エタロンがある。

多くの開発は発光材料を用いたセンサに立ち至っている
。

装置は、他の波長域で発光を発するようにセンサ材料を
励起させるために、光ファイバを通してセンサにある波
長域の光放射を送る。温度依存性を持つ戻り発光放射の
特性はセンサ温度の測定値として検出される。ある実施
例では、異なる波長帯の発光の強度比がとられ、その比
がセンサ温度に比例する。この実施例と発光ファイバ光
センサの使用は一般にはＵＳＰ４，０７５，４９３−ウ
イッカセイム（Ｗｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ　）　　１９７
　Ｂ、ＵＳＰ４゜２１５．２７５−ウイフカセイム（Ｗ
ｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ）１９８０、ＵＳＰ４，４４８，
５４７−ウイフカセイム（Ｗｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ　）
　１９８４およびＵＳＰ４．５６０，２８６−ウイツカ
セイム（Ｗｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ）１９８５に述べられ
ている。

他の実施例では、発光センサは、励起光によって繰り返
しパルス的に照射され、パルス間の発光強度の減衰時間
が温度の測定値として決められる。

これはもっとも広く商品化された実施例であり、例えば
、再発行米国特許　Ｒｅ３１，８３２−サマルスキ（Ｓ
ａｍｕｌｓｋｉ）　　１９８５とＵＳＰ４．６５２．１
４３ウイツカセイム等（Ｗｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ　ｅｔ
ａｌ、）１９８７がある。

光ファイバ温度測定システムには多くの利点がある。し
かし、動作し得る最大温度のように制限がある。例えば
、市販発光センサは、現在、摂氏４５０度までの温度を
測定できるもののみ手に入る。選択した材料を用いて、
より高温度を測定できるが、測定領域は制限される。し
かし、摂氏４５０度を越える点温度測定が望ましいかあ
るいは必要である応用は多い。現在、手に入る光ファイ
バセンサは一般的に種々の理由のために、そのような温
度は測定できない。その一つの理由は、センサ材料の温
度依存特性を高温において、測定するのが困難か不可能
になることである。別の理由は、はとんどの光ファイバ
や多くの光センサ材料は、厳しい熱環境において生じる
予期しないセンサやファイバの変化のために、高温では
動作できないことである。

これらの困難を克服する試みの一つは、光センサの代わ
りに小さい黒体を用いて、赤外線の適当な量を伝送する
結晶ロンドや光ファイバを通して赤外線を伝えることで
あり、高温に耐えることができる。測定されるべき熱い
環境や物体からやや遠く温度が実質上低い所では、赤外
伝送ロンドやファイバは、黒体から検出ブロックに赤外
線を伝えるために、標準の低温度光ファイバに接続され
る。

検出された赤外線の強度は、黒体センサの温度に比例す
る。そのようなセンサやシステムの例はＵＳＰ４，５７
６．４８６−ジルス（Ｄｉｌｓ）　　１９８６とＵＳＰ
４，６７９，９３４−ギヤングレイ等（Ｇａｎｇｕｌｙ
　ｅｔ　ａｌ、）およびホルムス（ｌｌｏｌｍｅｓ）の
論文“結晶成長における液体の熱分布のための光ファイ
バプローブ”　、　　（Ｒｅｖｉｅｈ　ｏｆ　Ｓｃｉｅ
ｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）　　５０　　（５
）　、　Ｍａｙ　１９７９・６６２−３ページに見られ
る。

これらのシステムは赤外線の低い伝送率が従来の光ファ
イバでは低いという制限のために損失を被る。スペクト
ルの赤外領域における電磁放射は、そのようなファイバ
ではかなり減衰する。黒体センサからの短波長（近可視
）赤外線のみがそのような光ファイバを通して伝送でき
る。そのような応用に用いるために妥当な価格で受は入
れられる熱的機械的特性でよりよい赤外伝搬ファイバが
開発されるまでは、このことが、そのようなシステムの
重要な制限のままであろう。

それゆえ、これらの欠点に打ち勝つ赤外線センサと通常
の光ファイバを用いて、高温測定システムを与えること
が本発明の主な目的である。

（発明の要旨） 従って、これらと他の目的は本発明の種々の特徴によっ
て成し遂げられる。

手短に言えば、熱放射源の温度、すなわち摂氏４５０度
を越えるような非常に高温度で、温度依存性のある赤外
線が温度のより低い地点に伝送され、光温度センサと通
常の光ファイバを用いてモニタできる温度領域で測定さ
れる。

赤外線吸収体はこの位置に置かれ、通常のファイバ光学
系を通して可視あるいは、近赤外光を、遠隔的に位置す
る装置に伝送することによって、知られた方法で吸収体
の温度を測定するために通常の光学的な温度センサが熱
的接触状態にある。

温度測定材料は、ある例においては、センサを直接加熱
する方法で赤外吸収体と組合せられる。

装置から光温度センサへ伝送された光と、センサから装
置へ温度で符合化された光信号は、光ファイバの透過率
が高いスペクトル域部分の波長を用いて通常の光ファイ
バを通して効率的に伝送させることができる。

それゆえ、波長は、可視あるいは近赤外域が選択される
べきである。これによって長距離にわたって光ファイバ
を動作させることができる。

本発明の付加的な目的、長所、特徴は、好ましい実施例
の次の記述から明らかになるであろう。

（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

最初に第２図を参照して、反射面１３を持つ黒体温度セ
ンサ１１は炉のような高温環境１５内に置かれている。

第１図で一般的に示された本発明の技術は通常のファイ
バ光学センサは容易に使うことのできない摂氏４００度
を越える温度で最も役に立ち、さらにほとんどのファイ
バ光学センサでは実用的でない摂氏４５０度以上でも使
うことができる。

１７で示される赤外線は、黒体センサ１１によって放出
される。黒体の異なる温度での赤外放射１７のスペクト
ル分布の変化は、第２図のいくつかの典型的な曲線によ
って示されている。

現在ある光焦電計や赤外放射計でなされ、るような赤外
線１７の温度依存特性を直接検出するというよりむしろ
、この放射は、その光路内に赤外吸収体１９を置くこと
によって、熱に最初に変換される。赤外吸収体１９は、
黒体センサからの赤外放射によってのみ実質的に加熱さ
れるように高温環境１５から遠距離に位置している。

赤外吸収体１９は、環境１５からの熱の対流や伝導によ
って加熱されないことが望ましい。

例えば、空気以外の伝導媒質が赤外線１７を伝搬するた
めにセンサと赤外吸収体１９の間に使われると、高温環
境１５から熱吸収体１９へ熱の大部分は伝搬しない。実
際、赤外線を効率的にセンサ上に集束し、一方、直接伝
搬する熱をさけるためにレンズ状の小片を用いて、赤外
伝搬媒質の端からやや遠方に赤外吸収体と、光温度セン
サを保持するのが望ましい。

センサを物理的に隔離し続けることによって、センサへ
あるいはセンサからの熱伝導を最小にできる。これらの
伏況のもとで、熱吸収体１９の周囲に対する温度上昇は
、ある特定の配置と特定の周囲に対して経験的かつ再現
的に決定できる関係によってセンサの温度に比例する。

入射赤外線によって光温度センサに生じた温度上昇が、
赤外線センサの温度の充分重要な部分であるならば、そ
の上昇は、周囲温度に対して大きく、周囲温度の変化に
対する補正は必要ない。

一方、全体の上昇が小さい場合、周囲温度の変化に対す
る補正が必要である。これは、少なくとも二つの方法で
行うことができる。

■　機械的なシャッタを赤外伝送ファイバの端と光温度
センサの間に導入し赤外線によって誘起された温度上昇
は、シャッタを開けたときと、閉じたとき、すなわち赤
外線を遮ったときの光センサの平衡温度を比較すること
によって決定できる。

あるいは ■　センサでの周囲温度を測定するために、第２のセン
サが使用されるが、赤外線からは遮蔽されている。これ
らの技術によって、赤外誘起による温度上昇は、測定さ
れるべき高温度と相関を持ち決定される。

素子の物理的配置は、前述した入手可能な光温度センサ
と技術によってモニタできる範囲の温度に熱吸収体１９
が加熱されるように付加的に選択される。

従って、光温度センシング材料や構造２１は、熱吸収体
１９の隣接に位置される。遠隔的に位置する装置２３は
、光路２５を通して光温度センサ２１に伝えられる。光
２７は装置２３からセンサ２１に向けられ、温度によっ
て修正された光２９は、装置２３にもどって伝えられる
。この光は検出され、その温度依存特性は光温度センサ
２１の温度測定をするために解読される。

測定温度と赤外放出センサ１３のそれとの固定した関係
のために装置２３は環境１５の温度を直接測定するため
校正される。

光温度センサは、発光材料から作られるのが好ましく、
光路２５は、市販光ファイバや光ファイバ束が好ましい
。センサの応答性を増大させるようにファイバによるセ
ンサの伝導加熱や熱負荷を減らすために、通常の光ファ
イバからやや遠方に光温度センサを保持するのが望まし
い。センサ２１に対する種々の発光センサ材料と、その
励起方法および、発光放射２９の温度依存特性の検出は
、ウイソカセイム（Ｗｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ　）とサマ
ルスキ（Ｓａｍｕｌｓｋ＋）のいくつかの前述の米国特
許にその詳細が記述されている。

好ましい技術と材料は、ＵＳＰ４，６５２，１５３−ウ
イフカセイム等（Ｗｉｃｋｅｒｓｈｅｉｍ　ｅｔ　ａｌ
、）１９８７にあり、参考文献に具体化例が見られる。

その特許には、励起光と励起パルスの間の発光強度の減
衰率を検出して発光センサを交互に励起する好ましい技
術が詳細に記述されている。

発光温度センサは、二つの理由で他の光センサに比べ好
ましい。

第１にセンサの応答性を増すため、前述したように、フ
ァイバ端から容易に分離することができる。

第２に入力（励起）と出力（発光）放射が異なる波長な
ので、同じファイバで容易に伝送し、装置で分離できる
。

赤外吸収体１９と隣接するファイバ光学センサ２１が、
それらを熱的伝導関係に維持する分離層として第２図に
図示されている。赤外吸収体１９の材料は近赤外に強い
吸収帯を持つカーボンブラックや遷移金属酸化混合物が
ある。

センサ層２１は、前述のウイソカセイム等（Ｗｉｃｋｅ
ｒｓｈｅｉｍ　ｅｔ　ａｌ、）の特許で述べたような透
明結合材料に含めた発光材料粒子が好ましい。

その代わりに、吸収と発光材が一つの結合材で結合され
単一の構成に形成することができる。ある応用、とりわ
け発光センサでは、センサ２１は装置２３によって充分
精度の良い測定をするダイナミックレンジにわたって温
度を上昇されるに十分な赤外線１７をそれ自身吸収する
。

どんなことがあっても第２図に示す技術のメカニズムは
赤外センサ２１の赤外線１７が既知の技術によって光学
的に温度を測定する第２の光温度センサを加熱するため
に使われることである。

上述の発光材料は、青もしくは紫外線によって励起され
る。それゆえ、もしこれらの一つがセンサ２１に対して
選択されたならば、検出発光２９を放出するために赤外
線１７によって励起されない。

それは、可視もしくは近可視光線によって独立に励起可
能な発光センサ２１によって測定された赤外線１７の加
熱効果のみである。

第３図を参照して、第１図に示す技術の特別な実施例が
記述されている。第１図に関連して記述されたのと同等
の第３図の要素が、ダッシュ（°）を付は加えて同じ参
照数字で与えられている。

近赤外透過ロッドもしくはファイバ３１は耐火性吸収層
もしくは反射層１を用いてロッドもしくはファイバの一
端をコートすることによって作られた黒体センサ１１′
を持っている。ロッドもしくはファイバ３１の材料は、
赤外線に対して高い透過率を持ち、使う環境の高温によ
く耐え、そして環境へ失われる熱の伝導性がかなり低い
ものが選ばれる。ロッドもしくはファイバ３１の反対の
端において、赤外吸収体１９′と光ファイバ温度センサ
２１“が取り付けられる。

かわりにロッドもしくはファイバ３１と吸収体１９′の
間に空気空間が与えられてもよい。

サファイヤロッドやファイバ３１は通常の光ファイバに
比べ近赤外線でも透過が効率的である。ロッドもしくは
ファイバ３１は十分長く作られるので、赤外吸収層１９
“は温度を黒体センサ１１“によって測定する高温環境
から十分に離される。

そのため、吸収体１９′はその環境、とりわけセンサ１
１′から放出される赤外線１７′によって温度上昇を引
き起す。

好ましい型の光ファイバセンサにもどって、通常の型の
一本の光ファイバ３３は、装置２３“と発光センサ層２
９°との間を励起光２７°と発光放射２９′が伝搬する
。

第３図に示すシステムにおいて、ロッドもしくはファイ
バ３１の直径は、通常の光ファイバ３３よりも大きい。

発光センサ２１′はロッドもしくはファイバ３１の断面
積と同じ大きさに作るのが好ましい。励起光は、発光層
２１゛の全体の範囲にわたってファイバ３３から拡がり
、センサ２１′の発光放射は、より小さい光ファイバ３
３に集められる。これは、光ファイバ３３の通常の受光
角によって行われるか、あるいは代わりにより大きい光
効率のために、レンズ３５は赤外伝送ロッドの端に光フ
ァイバ３３の端を結像するようにレンズ３５が置かれる
。

発光層２１゛と光ファイバ３３の間に、第３図に示す特
別の光学的結合をする代わりに、光ファイバ束が一本の
光ファイバ３３を置き換えて使うことができる。

したがって、その収集断面積は、サファイヤロッドもし
くはファイバ３１のそれとほぼ同じである。

その場合、螢光材料２１′は、ロッドもしくはファイバ
３１に対して固定されるように保持された光ファイバを
用いて、ファイバ束の光ファイバの端に直接取り付けら
れる。別の方法として、ロッドもしくはファイバ３１は
、通常の光ファイバ３３よりも直径を小さくし、同じ機
構の取り付けがそれらの間になされる。

これらの特別な例においては、高価で作業しにくいサフ
ァイヤロッドやファイバ３】の長さは最小にされる。す
なわち、センサ２１’を高温環境１５より十分遠く離す
に足りる長さであって、すなわち、高温環境から影響さ
れないことである。赤外信号１７“は吸収体１９゛と発
光センサ２１′によって低価格で取扱やすい通常のファ
イバ３３で伝送される可視光信号に変換される。

第３図のシステムによって成し遂げられたことは、通常
の光ファイバ温度測定センサのかなり低い範囲に環境１
５の温度変化を縮小することである。この縮小は、環境
１５の温度に比例した量だけ、周囲温度以上に吸収体１
９°を加熱することによって行われる。この比例加熱の
メカニズムは、温度を測定すべき環境や物体との熱的伝
達にある黒体放射体の赤外線放射を用いることである。

実際上、吸収体１９°と光センサ２１“は、赤外域の光
温度信号１７°を、大きい減衰をしないで長い距離を通
常の光ファイバで伝搬する可視もしくは近可視光の光信
号ファイバ２９°に変換する。

もちろん、光温度センサの温度り昇を増大させるかある
いは、真空チェンバー内の遠方に置かれた赤外放射熱物
体の温度の測定や制御を容易にするような特別な応用の
問題を解決するために、記述された概念の実施において
は多くの別の形態がある。以下にその可能性を記述する
。

例えば、サファイヤロッドの小片に形成されたと仮定し
た黒体放射源からの赤外線を増加させることが望ましい
。サファイヤや、もしくは典型的に使用される金属反射
鏡は、赤外域では放射率は高くない。それゆえ、第４図
Ａに示すようにファイバ３１のチップのまわりに耐火性
、高放射率フィルム４１を最初に形成し、その後保護反
射イリジウム層４３を付けるのが望ましい。

第３図のセンサ１１′の他の変形を第４図Ｂに示す。

サファイヤロッド３１′の端４５は、高いあるいはより
高い放射率材料を形成するために拡散処理によって吸収
遷移金属イオンでドープされる。

反射保護層４７は黒体センサを形成するために付は加え
られ名。

また、赤外透過ロッドの遠方端において、光温度センサ
に到達する単位面積当りの赤外線量が増大することが望
ましい。第５図に示すようにこれは黒体センサと反対の
端４９でロッドを赤外吸収層５１の取り付けられたチッ
プでより小さい断面積にテーパをつけることによってな
される。光温度センサ５３は赤外吸収層５１におおわれ
てロッド４９の小片に取り付けられる。

第６図に示す別の実施例においては、テーパ状の透明ロ
ッド５５は、赤外信号を集中させる働きをし、より効率
的にチップ５７から離れた構造に向ける。

その構造は、光センサ層６１に隣接して保持された赤外
吸収層５９を含んでいる。端に光レンズ６５を持つ光フ
ァイバ６３はセンサ構造から分離している。センサは、
熱的質量が小さく作られ、低熱伝導率の薄い、頑丈な支
持体６７によって保持される。

ある応用の場合、熱源からセンサへの赤外線の透過を改
善するために、赤外透過ロフトすべてを取り去るのが望
ましい。

例えば、中空管がギヤングレイ等（Ｇａｎｇｕｌｙ　ｅ
ｔ　ａｔ。

）の前述の特許のように使われる。しかし、通常の光フ
ァイバの端に赤外検出器を使うよりむしろ、管の端に光
温度センサを用いる。

ロッドを省略するこの方法は、真空チェンバー内の赤外
放射固体の温度を計るのに望ましい場合に、さらに拡張
できる。そのような場合、光温度センサは熱の対流や伝
導というよりむしろ赤外線によってのみ加熱され、それ
ゆえ、十分な温度上昇を達成させるために、熱物体によ
り近くに置かれる。

多くの高温度測定の応用においては、それは温度を測定
したい赤外放射体自身の表面である。

上記で述べた変換技術を使うことができる。

第７図にその例を示す。

この図において、物体７３の表面７１の温度は、物体か
らやや遠方の赤外線放射７５の光路内にセンサを置いて
測定される。ここで、周囲温度は、通常の光波術を使う
のに充分低い。第６図に関連して述べられたセンサの形
態は、好都合に使われる。

本発明の種々の特徴が、好ましい実施例に関連して記述
されたが、本発明は、付録の請求の完全な範囲内に保護
の権利が与えられていることは理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、赤外放射体と光学的温度センサを用いた本発
明による装置の基本動作を説明するための略図である。 第２図は、異なる温度における黒体放射源の放射曲線で
ある。 第３図は、第１図と第２図に関連し記述された温度測定
技術の特別な実施例を図示している。 第４図Ａと第４図Ｂは、第３図の実施例の黒体センサに
おける別の例を図示している。 第５図は、第１図と第２図に関しで記述された技術の別
の特別な実施例を図示する。 第６図は、第１図と第２図について記述された技術のさ
らに別の特別な実施例である。 第７図は、それ自身が赤外放射体である表面の温度を測
定するために本発明を使用したときの図である。 １１．１１’・・・黒体温度センサ １３・・・反射面 １５・・・高温環境 １７．１７’・・・赤外線 １９．１９’・・・赤外吸収体 ２１．２１’・・・光温度センサ ２３．２３’・・・遠隔的に位置する装置２５・・・光
路 ２７．２７′・・・光、励起光 ２９．２９′・・・温度によって修正された光３１．３
１″・・・ファイバ ３３・・・光ファイバ ３５・・・レンズ ４１・・・耐火性、高放射率フィルム ４３・・・保護反射イリジウム層 ４７・・・反射保護層 ４９・・・黒体センサと反対の端 ５１・・・赤外吸収層 ５３・・・光温度センサ ５５・・・透明ロッド ５７・・・チップ ５９・・・赤外吸収層 ６Ｉ・・・光センサ層 ６３・・・光ファイバ ６５・・・光レンズ ６７・・・支持体 ７３・・・物体 ７５・・・赤外線放射

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）摂氏４５０度を越える環境や物体の温度測定法に
   おいて、この方法は、 前記環境または物体に熱結合する位置にその温度に比例
   するエネルギーレベルを持つ電磁スペクトルの赤外域の
   放射線を放出することによって特徴づけられる多くの種
   類の材料の一定量の物質を配置する工程と、 環境や物体から遠方に赤外線の光路内にセンサを置き、
   これにより、材料温度に比例する量だけ光温度センサを
   加熱し、この光温度センサは、温度の知られた関数とし
   て変化する量だけ電磁スペクトルの可視もしくは近可視
   域の入射光波を修正することによって特徴づけられるも
   のであり、これによりセンサ温度に比例する可視もしく
   は近可視光信号を生じさせる、光温度センサ加熱工程と
   、入射可視光もしくは近可視光線をセンサに向けること
   により、温度比例光信号を生じさせる前記入力可視光ま
   たは近可視光信号を指向させる工程と、 前記温度比例光信号を検出する検出工程と、温度比例光
   信号から材料の温度を決定し、これにより、環境もしく
   は物体の温度が決定される決定工程と、 から構成したルミネセンス材料を用いた高温度測定用の
   方法。
2. （２）請求項１に従う方法であって、 環境や物体と熱的連絡における材料の設置の段階に、環
   境や物体の温度に耐えることができる赤外線導波路の長
   さの端に材料を位置するステップを含み、センサを加熱
   するステップの中に、赤外線導波路を通る赤外線の光路
   内にセンサを位置するステップを含むルミネセンス材料
   を用いた高温度測定用の方法。
3. （３）請求項２に従う方法であって、 赤外線導波路は赤外線に対して高い透過率の光学的媒質
   を含むように選択されるルミネセンス材料を用いた高温
   度測定用の方法。
4. （４）請求項２に従う方法であって、赤外線の光路内に
   センサを位置するステップに、赤外線導波路の他の端に
   センサを取り付けるステップを含むルミネセンス材料を
   用いた高温度測定用の方法。
5. （５）請求項２に従う方法であって、センサを位置する
   ステップに、赤外線導波路の別の端から離れてセンサを
   位置することが含まれるルミネセンス材料を用いた高温
   度測定用の方法。
6. （６）表面温度に比例するエネルギーレベルを持つ電磁
   スペクトルの赤外域において放射線を放射する加熱物体
   の表面温度を測定する方法であって、この方法は、 表面から遠方に赤外線の光路内にセンサを位置すること
   によって表面温度に比例する量だけ光温度センサを加熱
   し、 光温度センサは、温度の知られた関数で変化する量だけ
   、電磁スペクトルの可視もしくは近可視域に入射光波を
   修正することによって特徴づけられ、それゆえ、センサ
   の温度に比例する可視もしくは近可視光信号を生じさせ
   る光温度センサを加熱する工程と、 入射可視もしくは近可視光波をセンサに向けることによ
   り温度比例光信号を生ぜしめる近可視光信号を指向させ
   る工程と、 温度比例光信号を検出する工程と、 温度比例光信号から表面温度を決定する工程とから構成
   したルミネセンス材料を用いた高温度測定用の方法。
7. （７）請求項１、２または６に従う方法であって、セン
   サを加熱するステップに赤外吸収層を位置するステップ
   であって、したがって赤外線が一方の側に入射し、それ
   により赤外線によって加熱されそして、光センサ層の反
   対側に熱的接触によって隣合わせて吸収層を位置するス
   テップが含まれるルミネセンス材料を用いた高温度測定
   用の方法。
8. （８）請求項１、２または６に従う方法であって、セン
   サを加熱するステップに、加熱効果を介する以外は赤外
   線によって実質的に影響されない温度は比例光信号によ
   ってさらに特徴づけられる光センサを赤外線の光路内に
   位置するステップが含まれるルミネセンス材料を用いた
   高温度測定用の方法。
9. （９）請求項１もしくは６に従う方法であって、センサ
   を加熱するステップに、発光光センサを赤外線光路内に
   位置するステップが含まれ発光センサはある波長域で入
   射光によって励起され、他の波長域で温度比例光信号を
   放射するルミネセンス材料を用いた高温度測定用の方法
   。
10. （１０）請求項１もしくは６に従う方法であって、セン
    サを加熱するステップに赤外線光路内に発光センサを位
    置し、発光材料は、一つの波長域で入射光波によって励
    起されたとき、別の波長域で温度比例光学信号を放出す
    ることによって特徴づけられさらに発光材料が、赤外線
    によって発光励起されないことを特徴とするステップが
    含まれるルミネセンス材料を用いた高温度測定用の方法
    。
11. （１１）請求項１もしくは６に従う方法であって、セン
    サを加熱するステップに、赤外線光路内に発光センサを
    位置し、発光材料がある波長域の過渡的な入射波によっ
    て励起され、温度比例光信号を形成する別の波長域の減
    衰発光関数を放出することによって特徴づけられ、さら
    に、温度比例光信号を検出するステップに発光の減衰率
    を検出するステップが含まれるルミネセンス材料を用い
    た高温度測定用の方法。
12. （１２）請求項１、２もしくは６に従う方法であって、 加熱ステップ後であり、しかし検出ステップの前に、光
    ファイバ伝送媒体を通して、温度依存光信号をセンサか
    ら検出部に伝送する付加的なステップを含み、検出部で
    生じる検出ステップから成るルミネセンス材料を用いた
    高温度測定用の方法。
13. （１３）請求項１、５または６に従う方法であって、加
    熱ステップの後であり、しかし検出ステップの前にセン
    サと接触をさける光ファイバ伝送媒体を通して、温度依
    存光信号をセンサから検出部に伝送する付加的なステッ
    プから成るルミネセンス材料を用いた高温度測定用の方
    法。
14. （１４）発光センサ温度の知られた関数として変化する
    可視スペクトル域において励起されたとき、検出可能な
    電磁波を放出することによって特徴づけられる型の発光
    温度センサもしくは、光ファイバ伝送媒体を直接使用す
    るには熱すぎる環境や物体の温度を測定する方法におい
    て、この方法は、材料の温度に比例するエネルギーを持
    つ電磁スペクトルの赤外域において赤外線を放出するこ
    とによって特徴づけられる黒体素子を環境に位置するス
    テップと、 センサを遠隔的に環境から加熱し、それにより黒体素子
    の温度に比例する可視光信号を生じる方法で、赤外線エ
    ネルギー光路を発光温度センサに与えるステップと、 可視光信号に対して、ファイバ光路を検出器に与えるス
    テップと、 そして、検出された可視光から黒体素子の温度を決定す
    るステップと、 から成るルミネセンス材料を用いた高温度測定用の方法
    。