JPH0390827A - 低温度赤外線源 - Google Patents

低温度赤外線源

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JPH0390827A
JPH0390827A JP2220188A JP22018890A JPH0390827A JP H0390827 A JPH0390827 A JP H0390827A JP 2220188 A JP2220188 A JP 2220188A JP 22018890 A JP22018890 A JP 22018890A JP H0390827 A JPH0390827 A JP H0390827A
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    • G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
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    • G01J3/45—Interferometric spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
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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】 Ｈの 本発明は低温度赤外輻射線源に関する。
源の輻射線を干渉分光計の通過輻射線に本質的に整合さ
せる輻射線源を提供するために赤外線源を使用すること
は知られている０例えば米国特許４．７２４．３２９は
分光計の入口視野を赤外輻射線で満たすように位置付け
られた単一開孔を有する中空の内方へ反射する球の中心
に位置付けられた放射体で構成された赤外線源を開示し
ている。しかしこの赤外線源は開示された干渉計内に含
まれており、遠隔源として機能しない、更に、この源に
存在する温度は、特に装置を有意な量の揮発性の着火性
物質が存在する域に配置すべき場合、望ましくないほど
高い。
米国特許４，６８１．４４５も輻射線源が組込まれた干
渉計を開示している。この輻射線源の詳細は示されてい
ないが、開示から干渉計の外の輻射線源の使用はもくろ
まれていないことは明らかである。
米国特許４．７４０．０８２も赤外輻射線源ビームを用
いる分光光度計を開示している。この開示には源ビーム
を分光光度計器のカバー内にまたは計器の外に位置させ
うることか教示されている。しかしこの開示は装置の外
の赤外線源を用いる特定の計器を教示していない。用い
られている輻射線源は赤外スペクトルで波長が５０００
ないし５０波数の間の輻射線を提供する加熱されたワイ
ヤである。
しかしそのような加熱されたワイヤを、揮発性物質が有
意な量で存在しろる域で火災または爆発の実質的危険無
しに外部遠隔赤外線源として使用することはできなかっ
た。
遠隔源分光光度計の大きな融通性を考えると、揮発性薬
品が有意な量で存在しろる域での使用を妨げるであろう
温度を発生しない分光光度計の外の赤外輻射線源を有す
ることは有利であろう。
日　　の　　　　　・ 本発明の目的は、監視されるべきいかなる域、有意な量
の揮発性可燃物質が存在しうる域でも使用しうる赤外輻
射線の遠隔源を提供することである。
このおよび当該技術分野の熟達者には容易に明らかであ
ろう他の目的は熱源、熱源を囲む黒体放射体、凹面反射
器および必要なら熱源を凹面反射器内の適正位置に維持
する支持器から構成される装置により達成される。
Ａ里旦韮豊を星豊 本発明は赤外分光光度計、特に米国特許４，７９５゜２
５３に記載されているようなガス検出装置に関連して有
用な赤外輻射線の低温度遠隔源に関する。
本発明の装置は熱源、黒体放射体、凹面反射器および必
要なら熱源を反射器内の適正位置に保持する支持器から
構成される。
そのような装置の一態様を示す第１図において、熱源１
は凹面反射器３に装着された支持器２に装着される。熱
源１は黒体放射体４により完全に囲まれまたは包入され
る。
熱源ｌは放射体４の表面温度を所要水準に上げることが
できるいかなる装置であってもよい。そのような装置の
特定例は発熱カートリッジ、ワイヤ発熱体、セラミック
発熱体、石英に包入されたワイヤヒータ等を包含する。
適当な発熱装置の寸法は勿論黒体放射体４の寸法および
源の所要出力に依存する。熱源１の寸法はまた支持器２
が必要かどうかを決定する。支持器２が必要な場合、そ
れは一般に熱源１により発生する熱に劣化無し辷耐える
ことができる耐久性材料で作られる。適当な材料の特定
例はステンレス網、セラミックおよびクロム合金を包含
する。支持器を用いる場合、その支持器は一般に熱［１
を黒体放射体４の中心にそして凹面反射器３のおよそ焦
点に維持するに足る長さのものである。
反射器３は動物面形、球面形またはこれらの形の近似で
あることができる。反射器３は一般にロジウム鍍金電鋳
ニッケルのような苛酷な環境に耐えうる材料で作られる
。反射器３の寸法は用いられる個々の遠隔分光計の適正
な操作に必要な面積に依存しそして一般に直径３′ない
し３６＃の範囲である。熱源１およびそれを囲む放射体
４は一般に、出て行く赤外ビームが平行になるように、
反射器３の焦点に位置させる。
黒体放射体４は熱Ｂ１により生ずる熱の熱シンクとして
作用する。黒体放射体４は熱源ｌにより生ずる放射表面
温度を低下させるが熱源１の熱出力を維持する。黒体は
またスペクトル最大を可視および近赤外域からより長い
赤外波長ヘシフトさせる。黒体放射体４は一般に熱源１
により生ずる温度およびそれが置かれるべき域の化学的
環境に耐えうる材料で作られる。適当な材料の特定例は
真鍮、銅、ステンレス鋼、および高い熱伝導率を有する
合金を包含する０反射器３に面する黒体放射体４の形状
は一般に球面または抛物面で、好ましくは反射器３の直
径の、５ないし０．０２８の範囲の直径を有する。特に
有利な形状を第２図に示す、黒体放射体４の内面は放射
率を向上させるために化学的に黒化される。表面黒化技
術は当該技術分野の熟達者には知られておりそして公知
技術のいずれも使用しうる。そのような技術の例は真鍮
または銅を炭酸銅１部、アンモニア水２部、水５部を含
有する溶液で１７５”Ｆで処理し次に２１／２Ｘ苛性ソ
ーダ溶液に浸漬することである。
既述のように、本発明の装置は米国特許４，７９５゜２
５３に開示されているもののような分光光度計と組合せ
て有利に使用される。より特定的には、本発明の装置は
ガス検出装置から１５ないし５００メートルの場所に位
置させうる。本発明の装置により放射される輻射線はガ
ス検出装置により捕えられそして装置間のビーム通路中
のガスによる吸収帯が各ガスの存在および量の測定に使
用される。
次の実施例は本発明を更に説明する。すべての部および
百分率は別にことわらない限り重量部および重量％であ
る。
災−一嵐一一斑 明よ 第１図に図解したものに相当する装置は以下のものから
組立てた： 熱源１：２５０ボルトアンプ１７２インチ直径Ｃｒｏｓ
＋ｏｌｏｘヒーターカートリッジ、支持器２：長さ１４
インチ直径１７２インチステンレス綱管、 凹面反射器３：ロジウム鍍金２４インチ？ａ物面反射器
（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｃｏｒｐ、か
ら入手しうる） 黒体放射体４：化学的に黒化した機械加工真鍮要素。
次にこの装置を米国特許４，７９５．２５３の実施例１
に記載されているガス検出装置から６０メートルの所に
置いた。ジクロロジフルオロメタンの試料１００多リグ
ラムを赤外線源と計器の間の大気中に放散した。約３秒
でハロカーボンのスペクトルが得られた。
以下に本発明の態様を列記する。
（１）　ａ）　　熱源、 ｂ〉　熱源ａ）を囲む黒体放射体、およびｃ）　　ｂ）
により放射される放射エネルギを反射するように位置さ
せた凹面反射器、 を含む低温度赤外輻射線源。
（２）熱源ａ）および放射体ｂ）を凹面反射器Ｃ）に対
して適正な位置に維持するためにｄ〉支持器を用いる第
１項の装置。
（３）熱源ａ）がヒータカートリッジである第１項の装
置。
（４）放射体ｂ）が反射器Ｃ）に面する凸面半球または
結物面を有する第１項の装置。
（５）反射器Ｃ）が結物面鏡である第１項の装置。
（６）反射器Ｃ）が半球面鏡である第１項の装置。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の遠隔源の一例を示す説明図、第２図は
本発明の遠隔源に使用するに適当な凸面黒体放射体を示
す説明図である。 ｌ・・・熱源、　　　２・・・支持器、３・・・反射器
、　　４・・・黒体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ａ）熱源、 ｂ）熱源ａ）を囲む黒体放射体、および ｃ）ｂ）により放射される放射エネルギを反射するよう
    に位置させた凹面反射器、 を含む低温度赤外輻射線源。
  2. （２）熱源ａ）および放射体ｂ）を凹面反射器ｃ）に対
    して適正な位置に維持するためにｄ）支持器を用いる特
    許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. （３）熱源ａ）がヒータカートリッジである特許請求の
    範囲第１項記載の装置。
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