JPH10142145A - ガス検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定空間に存在するガスが何であるかを特
定することができるようにすること。 【解決手段】 被測定空間ＳにおけるＣＯ、ＣＯ₂ 、Ｎ
Ｈ₃ の各ガスの存在を、被測定空間Ｓを通ったパルス状
の測定光Ｌ１をゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの小室１５
ｆ内に入射させて検出するに当たり、各ゴーレイセル１
５Ａ〜１５Ｃの小室１５ｆ内に、一般的なゴーレイセル
の場合のキセノンガスに代えて、検出対象であるＣＯ、
ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガスを充填、封入し、検出対象と同
じ種類のガスが小室１５ｆ内に充填、封入されたゴーレ
イセル１５Ａ〜１５Ｃを用いてガスの検出を行う構成と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内等の被測定空
間の雰囲気中の特定種類のガスの存在を検出する方法と
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、地下の配管路等の略密閉された
空間においては、外気の導入不足により一酸化炭素（以
下、ＣＯと略記する）や二酸化炭素（以下、ＣＯ₂ と略
記する）が充満し、一酸化炭素中毒や酸素欠乏で作業員
が不測の事故に巻き込まれる可能性がある。また、最近
では、半導体の製造工場において、シリコンウエハの洗
浄工程等におけるアンモニア（以下、ＮＨ₃ と略記す
る）の発生が問題となっている。そこで、このような人
体に有害なガスが充満するおそれのある空間で作業を行
う場合には、作業の開始前に、或は、作業中に、空間内
のそれらのガスに関する存在の有無を検査しておくこと
が望ましい。

【０００３】このようなガスを検出する従来のセンサと
しては、例えば、接触燃焼式やサーミスタ式、或は、半
導体式等のセンサが挙げられる。ところが、接触燃焼式
センサは一般に、ガス検出速度が遅いと共に消費電流が
大きく、しかも、組み立て工数が多く量産化に不向きで
コストが高いという不具合を有しており、また、サーミ
スタ式センサは、可燃性ガスの検出に効果があり、原理
的には空気の熱伝導度と異なる気体であれば全て検出で
きるものの、検出した気体の種類を特定できないという
不具合がある。さらに、半導体式センサは、自身で温度
補償を行えないため別途温度補償回路が必要となる他、
熱容量を下げる構成とする場合には、加工が困難でコス
ト高となるという不具合を有している。

【０００４】そこで、ＣＯやＣＯ₂ 、ＮＨ₃ が近赤外線
領域や中赤外線領域の特定波長の光成分を吸収する性質
を利用し、通常は、遠赤外域の光波や、ミリ波、サブミ
リ波を検出するのに用いられるゴーレイセルを、ガス濃
度の検出に用いることが提案されている。

【０００５】前記ゴーレイセルは、キセノンガスを封入
した密閉室の受光面に、被測定空間を通った測定光を入
射させると共に、この受光面とは異なる密閉室箇所に張
設した可撓膜にプローブ光を照射し、この可撓膜からの
プローブ光の反射光を、光電変換素子により電気信号に
変換して出力する構成のものである。

【０００６】このような構成のゴーレイセルでは、被測
定空間にガスが通常の空気の含む度合いを上回って存在
していると、そのガスの特性に応じた特定波長の光成分
が測定光から吸収されて、ゴーレイセルの密閉室の受光
面に入射する測定光の光量が、ガスの濃度が通常である
場合よりも落ち、密閉室内のキセノンガスの膨張する度
合いが減って可撓膜の撓み具合が変化し、これにより、
光電変換素子から出力される電気信号の信号レベルが変
化する。従って、この電気信号の信号レベルを基に、被
測定空間中のガスの有無の判定や濃度の測定を行うこと
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たゴーレイセルをガス検出にそのまま用いるのでは、密
閉室の受光面に入射する光の光量が変化しさえすれば、
内部のキセノンガスの膨張の度合いや可撓膜の撓み具
合、ひいては、光電変換素子から出力される電気信号の
信号レベルが変化するので、信号レベルが単に変化した
だけでは、被測定空間に何のガスが存在するのかを特定
することができない。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、本発明の目的は、被測定空間に存在するガスが何で
あるかを特定することができる光学式のガス検出方法
と、この方法を実施する際に用いて好適なガス検出装置
とを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１乃至請求項３記載の本発明はガス検出方法に関する
ものであり、請求項４乃至請求項９記載の本発明はガス
検出装置に関するものである。

【００１０】そして、請求項１に記載した本発明のガス
検出方法は、被測定空間における特定種類のガスの存在
を、該被測定空間を通過させた後の測定光の、前記被測
定空間内に存在する特定種類のガスにより吸収される特
定波長域の光成分の光量を基に検出するに当たり、前記
被測定空間を通過した後の前記測定光を、前記特定種類
のガスが充填された拡縮可能な密閉空間内に入射させる
ようにしたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項２に記載した本発明のガス検
出方法は、被測定空間における特定種類のガスの存在
を、該被測定空間を通過させた後の測定光の、前記被測
定空間内に存在する特定種類のガスにより吸収される特
定波長域の光成分の光量を基に検出するに当たり、前記
被測定空間を通過した後の前記測定光を、前記特定波長
域の光成分を吸収して発熱する光熱変換部材を気体と共
に封入した拡縮可能な密閉空間に入射させるようにした
ことを特徴とする。

【００１２】さらに、請求項３に記載した本発明のガス
検出方法は、前記測定光が前記特定波長域の光成分及び
その他の波長域の光成分を含んでおり、前記被測定空間
における特定種類のガスの存在を検出するために前記被
測定空間を通過した後の前記測定光中の前記特定波長域
の光成分の光量を測定する前の段階で、前記測定光から
前記その他の波長域の光成分を除去するようにした。

【００１３】また、請求項４に記載した本発明のガス検
出装置は、被測定空間を通過して該被測定空間内に存在
する特定種類のガスにより特定波長域の光成分が吸収さ
れた後の測定光を密閉室内に入射させて、該密閉室内の
封入気体を膨張させ、該封入気体の膨張の度合いを基
に、前記被測定空間における前記特定波長域の光を吸収
する特定種類のガスの存在を検出するガス検出装置であ
って、前記封入気体を前記特定種類のガスとしたことを
特徴とする。

【００１４】さらに、請求項５に記載した本発明のガス
検出装置は、互いに異なる種類のガスがそれぞれ内部に
充填された複数の前記密閉室を保持し、該複数の密閉室
のうち１つを前記被測定空間を通過した後の前記測定光
の光路上に位置させる密閉室保持手段と、前記被測定空
間を通過した後の前記測定光の光路上に位置する前記密
閉室が、前記密閉室保持手段の保持する前記複数の密閉
室の中で入れ替わるように、前記測定光の光路と交わる
方向に前記密閉室保持手段を移動可能に支持する密閉室
支持手段とをさらに備えるものとした。

【００１５】また、請求項６に記載した本発明のガス検
出装置は、図１の基本構成図に示すように、前記被測定
空間Ｓにおいて存在を検出する前記特定種類のガスの種
類を、前記複数の密閉室１５ｆの内部にそれぞれ充填さ
れたガスの中から設定する検出対象設定手段１９ａ〜１
９ｃ，・・・と、該検出対象設定手段１９ａ〜１９ｃ，
・・・により設定された種類の前記特定種類のガスが内
部に充填された前記密閉室１５ｆが前記被測定空間Ｓを
通過した後の前記測定光Ｌ１の光路上に配置されるよう
に、前記密閉室保持手段１３Ａを移動させる密閉室移動
手段Ｘとをさらに備えるものとした。

【００１６】さらに、請求項７に記載した本発明のガス
検出装置は、被測定空間を通過して該被測定空間内に存
在する特定種類のガスにより特定波長域の光成分が吸収
された後の測定光を密閉室内に入射させて、該密閉室内
の封入気体を膨張させ、該封入気体の膨張の度合いを基
に、前記被測定空間における前記特定波長域の光を吸収
する特定種類のガスの存在を検出するガス検出装置であ
って、前記密閉室内に、気体と、前記特定波長域の光成
分を吸収して発熱する光熱変換部材とを封入したことを
特徴とする。

【００１７】また、請求項８に記載した本発明のガス検
出装置は、前記密閉室の少なくとも一部が可撓膜により
覆われており、前記被測定空間における前記特定種類の
ガスの存在が、前記可撓膜に照射されてこの可撓膜で反
射されるプローブ光の所定箇所での受光光量を基に検出
されるものとした。

【００１８】さらに、請求項９に記載した本発明のガス
検出装置は、前記測定光が前記特定波長域の光成分及び
その他の波長域の光成分を含んでおり、前記密閉室に入
射される前の前記測定光の光路上に配置され、前記測定
光から前記その他の波長域の光成分を除去するバンドパ
スフィルタをさらに備えるものとした。

【００１９】請求項１に記載した本発明のガス検出方法
によれば、被測定空間を通過した後の測定光が密閉空間
内に入射すると、その密閉空間内の特定種類のガスが、
被測定空間を通過した後の測定光から特定波長域の光成
分を吸収して熱膨張する。

【００２０】そして、被測定空間内に検出対象である特
定種類のガスが通常の空気中での存在量を上回って存在
していなければ、被測定空間を通過する際に測定光中の
特定波長の光成分が特定種類のガスにより吸収される度
合いが低く、被測定空間を通過した後の測定光中に残存
する特定波長の光成分の光量が高くなり、密閉空間内に
充填された特定種類のガスが測定光から吸収する特定波
長の光成分の光量が高くなるので、その分だけ密閉空間
内の特定種類のガスの発熱量が多くなり、密閉空間の特
定種類のガスが膨張する度合いが高くなる。

【００２１】反対に、被測定空間内に特定種類のガスが
通常の空気中の存在量を上回って存在していれば、被測
定空間を通過する際に測定光中の特定波長の光成分が特
定種類のガスにより吸収される度合いが高く、被測定空
間を通過した後の測定光中に残存する特定波長の光成分
の光量が低くなり、密閉空間内に充填された特定種類の
ガスが測定光から吸収する特定波長の光成分の光量が低
くなるので、その分だけ発熱量が少なくなり、密閉空間
の特定種類のガスが膨張する度合いが低くなる。

【００２２】つまり、被測定空間を通過した後の測定光
を密閉空間内に入射させることで密閉空間内の特定種類
のガスが膨張する度合いは、被測定空間に存在する特定
種類のガスの量が多ければ低くなり、特定種類のガスの
量が少なければ高くなるという関係を有している。よっ
て、密閉空間内の特定種類のガスが膨張する度合いを基
に、被測定空間における特定種類のガスの存在を検出す
ることが可能となる。

【００２３】請求項２に記載した本発明のガス検出方法
によれば、被測定空間を通過した後の測定光が密閉空間
内に入射すると、その密閉空間内の光熱変換部材が、被
測定空間を通過した後の測定光から特定波長域の光成分
を吸収して発熱し、この光熱変換部材が発する熱によ
り、密閉空間内の気体が熱膨張する。

【００２４】そして、被測定空間内に検出対象である特
定種類のガスが通常の空気中での存在量を上回って存在
していなければ、先に述べた通り、被測定空間を通過し
た後の測定光中に残存する特定波長の光成分の光量が高
くなり、密閉空間内の光熱変換部材が測定光から吸収す
る特定波長の光成分の光量が高くなるので、その分だけ
光熱変換部材の発熱量が多くなり、この光熱変換部材の
発する熱により密閉空間の気体が膨張する度合いが高く
なる。

【００２５】反対に、被測定空間内に特定種類のガスが
通常の空気中での存在量を上回って存在していれば、こ
れも先に述べた通り、被測定空間を通過した後の測定光
中に残存する特定波長の光成分の光量が低くなり、密閉
空間内の光熱変換部材が測定光から吸収する特定波長の
光成分の光量が低くなるので、その分だけ光熱変換部材
の発熱量が少なくなり、この光熱変換部材の発する熱に
より密閉空間の気体が膨張する度合いが低くなる。

【００２６】つまり、被測定空間を通過した後の測定光
を密閉空間内に入射させることで密閉空間内の気体が膨
張する度合いは、被測定空間に存在する特定種類のガス
の量が多ければ低くなり、特定種類のガスの量が少なけ
れば高くなるという関係を有している。よって、密閉空
間内の気体が光熱変換部材の発する熱により膨張する度
合いを基に、被測定空間における特定種類のガスの存在
を検出することが可能となる。

【００２７】また、請求項３に記載した本発明のガス検
出方法によれば、密閉空間内に入射される測定光中に、
特定波長の光成分のみが存在することとなるので、その
他の波長域の光成分が測定光中に存在している場合に比
べて、密閉空間内の特定種類のガスが膨張する度合い
や、光熱変換部材の発する熱によって密閉空間内の気体
が膨張する度合いが、その他の波長域の光成分により万
が一でも影響を受けて変動する可能性をなくし、被測定
空間における特定種類のガスの存在の検出精度を向上さ
せることが可能となる。

【００２８】さらに、請求項４に記載した本発明のガス
検出装置によれば、請求項１に記載した本発明のガス検
出方法と同様に、被測定空間を通過した後の測定光が密
閉室内に入射すると、その密閉室内の特定種類のガス
が、被測定空間を通過した後の測定光から特定波長域の
光成分を吸収して熱膨張し、その度合いが、被測定空間
に存在する特定種類のガスの量が多ければ低くなり、特
定種類のガスの量が少なければ高くなる。よって、密閉
室内の特定種類のガスが膨張する度合いを基に、被測定
空間における特定種類のガスの存在を検出することが可
能となる。

【００２９】また、請求項５に記載した本発明のガス検
出装置によれば、被測定空間内における存在を検出する
対象のガスの種類に応じて、複数の密閉室のうち、検出
対象と同じ種類のガスが内部に充填された密閉室が、被
測定空間を通過した後の測定光の光路上に配置されるよ
うに、密閉室支持手段で支持された密閉室保持手段を移
動させることで、被測定空間内における複数種類のガス
の存在を１つの装置で検出することが可能となる。

【００３０】さらに、請求項６に記載した本発明のガス
検出装置によれば、検出対象設定手段１９ａ〜１９ｃ，
・・・により設定された検出対象のガスが内部に充填さ
れた密閉室を、密閉室移動手段Ｘが密閉室保持手段１３
Ａを介して移動させ、被測定空間Ｓを通過した後の測定
光の光路上に配置させることで、検出対象設定手段１９
ａ〜１９ｃ，・・・による検出対象のガスの種類の設定
に連動し、その検出対象と同じ種類のガスが内部に充填
された密閉室を、検出のために必要な被測定空間Ｓを通
過した後の測定光の光路上に、自動的に配置させること
が可能となる。

【００３１】また、請求項７に記載した本発明のガス検
出装置によれば、請求項２に記載した本発明のガス検出
方法と同様に、被測定空間を通過した後の測定光が密閉
室内に入射すると、その密閉室内の光熱変換部材が、被
測定空間を通過した後の測定光から特定波長域の光成分
を吸収して発熱し、この光熱変換部材が発する熱によ
り、密閉室内の気体が熱膨張し、その度合いが、被測定
空間に存在する特定種類のガスの量が多ければ低くな
り、特定種類のガスの量が少なければ高くなる。よっ
て、密閉室内の気体が光熱変換部材の発する熱により膨
張する度合いを基に、被測定空間における特定種類のガ
スの存在を検出することが可能となる。

【００３２】さらに、請求項８に記載した本発明のガス
検出装置によれば、密閉室内に充填された特定種類のガ
スや気体の膨張の度合いに応じて、密閉室の可撓膜の撓
み具合が変化し、さらに、この可撓膜に照射されて反射
されるプローブ光の所定箇所での受光光量も、密閉室内
の特定種類のガスや気体の膨張の度合いに応じて変化す
る。従って、密閉室内に充填された特定種類のガスや気
体の膨張の度合いを、密閉室の体積等の、特定種類のガ
スや気体の物理的状態を直接測ることなく、密閉室に非
接触で検出することが可能となる。

【００３３】また、請求項９に記載した本発明のガス検
出装置によれば、請求項３に記載した本発明のガス検出
方法と同様に、密閉室内に入射される測定光中に、特定
波長の光成分のみが存在することとなるので、その他の
波長域の光成分が測定光中に存在している場合に比べ
て、密閉室内の特定種類のガスが膨張する度合いや、光
熱変換部材の発する熱によって密閉室内の気体が膨張す
る度合いが、その他の波長域の光成分により万が一でも
影響を受けて変動する可能性をなくし、被測定空間にお
ける特定種類のガスの存在の検出精度を向上させること
が可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるガス検出方法
をその装置と共に図面により説明する。図２は本発明の
第１実施形態に係るガス検出装置の内部概略構成を示す
説明図で、図２中引用符号１で示す第１実施形態のガス
検出装置は、収束レンズ系１１、セル保持機構１３Ａ、
セル支持機構１３Ｂ、複数のゴーレイセル１５Ａ〜１５
Ｃ、セル移動機構１７、操作パネル１９、バンドパスフ
ィルタ２１Ａ〜２１Ｃ、及び、マイクロコンピュータ
（以下、マイコンと略記する）２３を備えている。

【００３５】前記収束レンズ系１１は、カセグレン光学
系１１ａと凸型フレネルレンズ１１ｇを備えている。

【００３６】前記カセグレン光学系１１ａは、入射した
光を入射側に一次反射する放物面鏡１１ｂと、この放物
面鏡１１ｂで反射された光を放物面鏡１１ｂ側に二次反
射する両曲面鏡１１ｅとを有している。

【００３７】前記放物面鏡１１ｂは、凹状の反射面１１
ｃを有しており、前記両曲面鏡１１ｅは、前記放物面鏡
１１ｂよりも小さい寸法で形成され、放物面鏡１１ｂよ
りも前方箇所に、放物面鏡１１ｂ側に凸状の反射面１１
ｆを向けて配設され、放物面鏡１１ｂの略中央部には、
両曲面鏡１１ｅよりも小さい寸法で略円形の小孔１１ｄ
が形成されている。

【００３８】前記凸型フレネルレンズ１１ｇは、前記両
曲面鏡１１ｅの前方箇所に、両曲面鏡１１ｅ側に凸状の
レンズ面１１ｈを向けて配設されている。

【００３９】前記収束レンズ系１１は、凸型フレネルレ
ンズ１１ｇの通過により収束された光が、両曲面鏡１１
ｅの周囲を通って放物面鏡１１ｂに達すると、その反射
面１１ｃで反射されて収束しつつ両曲面鏡１１ｅに達
し、この両曲面鏡１１ｅの反射面１１ｆでさらに反射さ
れて収束しつつ、放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄを通過し
て、放物面鏡１１ｂよりも後方に向かうように構成され
ている。

【００４０】前記セル支持機構１３Ｂ（密閉室支持手段
に相当）は、前記放物面鏡１１ｂよりも後方箇所に、図
２中上下方向に配設されたレール１３ａによって構成さ
れており、前記セル保持機構１３Ａ（密閉室保持手段に
相当）は、前記レール１３ａ上でレール１３ａに沿って
移動可能に支持されたスライダ１３ｂによって構成され
ており、このスライダ１３ｂ上に前記複数のゴーレイセ
ル１５Ａ〜１５Ｃが、図２中上下に並ぶように保持され
ている。

【００４１】前記ゴーレイセル１５Ａは、図３に内部構
成の説明図で示すように、セル本体１５ａと、小室１５
ｆと、メニスカスレンズ１５ｊと、格子１５ｋと、コン
デンサレンズ群１５ｍと、プローブ光源１５ｒと、反射
ミラー１５ｓと、光電変換部１５ｖを有している。

【００４２】前記セル本体１５ａは中空の筒状を呈して
おり、セル本体１５ａの一端１５ｂには、セル本体１５
ａの内部への光の透過を可能とする光透過窓１５ｄが設
けられており、セル本体１５ａの他端１５ｃは閉塞、密
閉されている。

【００４３】前記小室１５ｆ（密閉空間、密閉室に相
当）は、前記光透過窓１５ｄに臨むセル本体１５ａ内箇
所に配置されており、この小室１５ｆで光透過窓１５ｄ
に臨む一方の端面は、内部への光の透過を可能とする受
光面１５ｇに形成されており、この受光面１５ｇに対向
しセル本体１５ａの他端１５ｃ側に位置する小室１５ｆ
の他方の端面には、可撓性を有する光反射膜１５ｈが張
設されている。そして、前記小室１５ｆは、外部から気
密された密閉室を画成しており、小室１５ｆの内部に
は、受光面１５ｇから入射した光から特定の波長成分を
吸収し、これにより、温度が上昇して膨張するＣＯガス
（図示せず）が充填、封入されている。

【００４４】前記メニスカスレンズ１５ｊは、前記小室
１５ｆよりもセル本体１５ａの他端１５ｃ側で前記光反
射膜１５ｈに臨むセル本体１５ａ内箇所に、その凹面を
光反射膜１５ｈ側に向けて配置されており、前記格子１
５ｋは、メニスカスレンズ１５ｊよりもセル本体１５ａ
の他端１５ｃ側箇所に配置されている。

【００４５】前記コンデンサレンズ群１５ｍは、互いの
凸面を向かい合わせた２枚のレンズ１５ｎ，１５ｐから
なり、その光軸がセル本体１５ａの両端１５ｂ，１５ｃ
を結ぶ直線に沿う向きで配置されている。

【００４６】前記プローブ光源１５ｒは、例えば発光ダ
イオード等からなり、前記セル本体１５ａの他端１５ｃ
で支持されてセル本体１５ａ内に配置されており、その
先端はコンデンサレンズ群１５ｍ側に向けられている。

【００４７】前記反射ミラー１５ｓは、前記プローブ光
源１５ｒとコンデンサレンズ群１５ｍの間で、両者の中
間部よりも若干コンデンサレンズ群１５ｍ寄りで下部寄
りのセル本体１５ａ内箇所に、セル本体１５ａの上方に
至るに連れて次第にコンデンサレンズ群１５ｍに近づく
ように、セル本体１５ａの一端１５ｂ及び他端１５ｃに
対して略４５°傾斜させて配置されている。そして、前
記反射ミラー１５ｓは、上述のように傾斜させて配置し
た状態で、コンデンサレンズ群１５ｍの略下半部を覆う
大きさで形成されており、反射ミラー１５ｓの反射面１
５ｔは、コンデンサレンズ群１５ｍの略下半部に臨み、
且つ、セル本体１５ａの周面下部に形成された小さな開
口（以下、開口と略記する）１５ｅに臨む。

【００４８】前記光電変換部１５ｖは、光電変換素子１
５ｗと増幅回路１５ｘを有している。

【００４９】前記光電変換素子１５ｗは、例えば、ＰＩ
Ｎフォトダイオード等からなり、前記開口１５ｅを通過
した反射ミラー１５ｓからの反射光の光路上箇所に配置
されており、前記増幅回路１５ｘは、前記光電変換素子
１５ｗに接続され、増幅回路１５ｘの信号出力端子１５
ｙには、前記マイコン２３が接続される。

【００５０】前記ゴーレイセル１５Ｂ，１５Ｃは、前記
小室１５ｆ内に、ＣＯガスに代えて、受光面１５ｇから
入射した光から特定の波長成分を吸収し、これにより、
温度が上昇して膨張するＣＯ₂ ガスやＮＨ₃ ガス（いず
れも図示せず）がそれぞれ充填、封入されている点で、
前記ゴーレイセル１５Ａと構成が異なっており、他の点
については全て前記ゴーレイセル１５Ａと同様に構成さ
れている。

【００５１】前記ゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃは、プロ
ーブ光源１５ｒからのプローブ光Ｌ３が、反射ミラー１
５ｓで覆われていないコンデンサレンズ群１５ｍの上半
部に入射されてコンデンサレンズ群１５ｍ及び格子１５
ｋの上半部を通過し、小室１５ｆの光反射膜１５ｈに達
して反射され、格子１５ｋの下半部に達して格子１５ｋ
の上半部の像が形成されるように構成されている。

【００５２】また、前記ゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃ
は、格子１５ｋの下半部に形成された格子１５ｋの上半
部の像が、コンデンサレンズ群１５ｍの下半部を通過
し、反射ミラー１５ｓの反射面１５ｔで反射されて、開
口１５ｅを通過した後、光電変換素子１５ｗに達し、光
電変換素子１５ｗから受光光量に応じた電圧値（又は電
流値）の出力が増幅回路１５ｘに出力され、この出力を
増幅した増幅回路１５ｘの信号出力端子１５ｙから、光
電変換素子１５ｗの受光光量に応じた値の測定信号が出
力されるように構成されている。

【００５３】ところで、前記ゴーレイセル１５Ａ〜１５
Ｃでは、光透過窓１５ｄを透過して小室１５ｆの受光面
１５ｇにセル本体１５ａの外部からの光が照射される
と、その光の近赤外線成分により、受光面１５ｇの温度
が上がって小室１５ｆ内のＸｅガスのガス圧が上がり、
これにより、光反射膜１５ｈの撓み具合が変化する。従
って、格子１５ｋの下半部に形成される格子１５ｋの上
半部の像は、小室１５ｆ内のＸｅガスのガス圧に応じた
光反射膜１５ｈの撓み具合の変化に応じて歪み、この歪
みに応じて、格子１５ｋの上半部の像に占める陰の部分
の比率が変化し、これにより、光電変換素子１５ｗによ
る受光光量が変化して、光電変換素子１５ｗの出力を増
幅した増幅回路１５ｘの信号出力端子１５ｙからの測定
出力の値が変わる。

【００５４】このため、前記ゴーレイセル１５Ａ〜１５
Ｃは、光透過窓１５ｄ及び受光面１５ｇを介して小室１
５ｆの内部に入射される光のうち、小室１５ｆの内部に
充填、封入されたＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス（請求
項中の封入気体に相当）が吸収する特定の波長成分の大
きさに応じた値の測定信号が、増幅回路１５ｘの信号出
力端子１５ｙから出力されるように構成されている。

【００５５】前記セル移動機構１７は、前記複数のゴー
レイセル１５Ａ〜１５Ｃのうちの１つの光透過窓１５ｄ
が、カセグレン光学系１１ａの放物面鏡１１ｂの小孔１
１ｄに臨むように、前記スライダ１３ｂを図２中上下方
向に移動させるもので、第１実施形態では、ステッピン
グモータ（以下、モータと略記する）１７ａと、このモ
ータ１７ａの出力軸（図示せず）に取着され、前記スラ
イダ１３ｂに形成されたラック１３ｃに噛合するピニオ
ン１７ｂとを有している。

【００５６】そして、セル移動機構１７は、モータ１７
ａを回転させることにより、その回転がピニオン１７ｂ
及びラック１３ｃを介してスライダ１３ｂに伝わり、こ
れにより、モータ１７ａの回転運動がレール１３ａの延
在方向に沿った往復直線動に変換されて、このレール１
３ａに沿ってスライダ１３ｂが、放物面鏡１１ｂの小孔
１１ｄにゴーレイセル１５Ａの光透過窓１５ｄが臨む位
置と、小孔１１ｄにゴーレイセル１５Ｃの光透過窓１５
ｄが臨む位置との間で往復移動するように構成されてい
る。

【００５７】前記操作パネル１９は、図２に示すよう
に、検出対象のガスをＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガスの
うちいずれか１つに設定するためのＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ
₃ の各ガス設定スイッチ１９ａ〜１９ｃ（検出対象設定
手段に相当）と、これら各ガス設定スイッチ１９ａ〜１
９ｃにより検出対象として設定されたガスの存在を検出
するために用いる測定用の光の光路長を設定入力するた
めのテンキー１９ｄと、ガスの存在の検出結果を表示す
る表示部１９ｅと、電源スイッチ１９ｆとを備えてい
る。

【００５８】前記バンドパスフィルタ２１Ａ〜２１Ｃ
は、各ゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの光透過窓１５ｄよ
りもカセグレン光学系１１ａの放物面鏡１１ｂ側に常時
位置するように、前記スライダ１３ｂ上でそれぞれ保持
されており、セル移動機構１７により放物面鏡１１ｂの
小孔１１ｄに光透過窓１５ｄが臨むように配置されたゴ
ーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの光透過窓１５ｄと放物面鏡
１１ｂの小孔１１ｄとの間に、対応するバンドパスフィ
ルタ２１Ａ〜２１Ｃが位置するように構成されている。

【００５９】そして、ゴーレイセル１５Ａに対応するバ
ンドパスフィルタ２１Ａは、ＣＯガスにより吸収される
特定の波長成分のみを通過させ、それ以外の波長成分を
遮断するように構成され、残りの各ゴーレイセル１５
Ｂ，１５Ｃにそれぞれ対応する各バンドパスフィルタ２
１Ｂ，２１Ｃは、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガスにより吸収さ
れる特定の波長成分のみをそれぞれ通過させ、それ以外
の波長成分をそれぞれ遮断するように構成されている。

【００６０】次に、前記マイコン２３のハードウェア構
成について、図４のブロック図を参照して説明する。

【００６１】前記マイコン２３は、ＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit 、中央処理装置）２３ａと、ＲＡＭ（Ra
ndom Access Memory）２３ｂと、ＲＯＭ（Read-Only Me
mory）２３ｃとで構成されている。

【００６２】前記ＣＰＵ２３ａには、前記ＲＡＭ２３ｂ
及びＲＯＭ２３ｃと、各ゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの
増幅回路１５ｘの信号出力端子１５ｙと、操作パネル１
９のＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス設定スイッチ１９ａ
〜１９ｃ及びテンキー１９ｄと、不揮発性メモリ（以
下、ＮＶＭと略記する）２５とがそれぞれ接続され、さ
らに、ドライバ２７，２９を介してセル移動機構１７の
モータ１７ａと操作パネル１９の表示部１９ｅとが接続
されている。

【００６３】前記ＲＡＭ２３ｂは、各種データ記憶用の
データエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを
有しており、このうちワークエリアには、図５にデータ
エリアマップで示すように、検出対象のガスの種類が格
納される検出対象ガス設定エリア、及び、光源３１から
ガス検出装置１までの測定光Ｌ１の光路長が格納される
測定光路長設定エリア等が設けられている。前記ＲＯＭ
２３ｃには、ＣＰＵ２３ａに各種処理動作を行わせるた
めの制御プログラムが格納されている。

【００６４】前記ＮＶＭ２５には、操作パネル１９のＣ
Ｏ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス設定スイッチ１９ａ〜１９
ｃにより設定される検出対象のガスと、操作パネル１９
のテンキー１９ｄにより設定入力される測定用の光の光
路長と、各ゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの増幅回路１５
ｘの信号出力端子１５ｙからの測定出力の値とから、検
出対象のガスの濃度、即ち、検出対象のガスの存在を検
出するために用いる計算式等のデータが格納されてい
る。

【００６５】このように構成された第１実施形態のガス
検出装置１を用いたガス検出作業は、図６に示すよう
に、測定用の光（以下、測定光と略記する）Ｌ１を発す
る白熱灯（図示せず）と、この測定光Ｌ１のビーム径を
補正し略平行な光束とするビーム径補正光学系（図示せ
ず）と、このビーム径補正光学系の先方箇所で開閉して
測定光を間欠的に遮蔽しパルス状とするメカニカルシャ
ッタ（図示せず）等を備えた光源３１を、被測定空間Ｓ
の近傍箇所に配置し、この被測定空間Ｓを挟んで光源３
１に収束レンズ系１１の凸型フレネルレンズ１１ｇが対
向するようにガス検出装置１を配置した状態で行われ
る。

【００６６】次に、前記ＲＯＭ２３ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行う処理を、図７のフ
ローチャートを参照して説明する。

【００６７】被測定空間Ｓを通ってガス検出装置１に向
かうように光源３１から測定光Ｌ１が出射されている状
態で、電源スイッチ１９ｆの投入による不図示の電源か
らの電力供給の開始に伴い、マイコン２３が起動してプ
ログラムがスタートすると、ＣＰＵ１５ａは初期設定を
行う（ステップＳ１）。

【００６８】この初期設定では、ＲＡＭ２３ｂのデータ
エリアに書き込まれているデータと、ワークエリアの検
出対象ガス設定エリア及び測定光路長設定エリア等に格
納されているデータをそれぞれクリアした後、ＮＶＭ２
５に格納されている計算式等のデータを読み込んでＲＡ
Ｍ２３ｂのデータエリアに書き込むと共に、図２に示す
ように、小室１５ｆの内部にＣＯ₂ ガスが充填、封入さ
れたゴーレイセル１５Ｂの光透過窓１５ｄが、ＣＯガス
により吸収される特定の波長成分のみを通過させるバン
ドパスフィルタ２１Ａと共に、放物面鏡１１ｂの小孔１
１ｄに臨むホームポジションにスライダ１３ｂが位置す
るように、ドライバ２７を介してモータ１７ａを所定量
作動させる。

【００６９】尚、このスライダ１３ｂのホームポジショ
ンの検出は、モータ１７ａの回転方向と、ドライバ２７
を介してモータ１７ａに出力する駆動信号のパルス数に
より行うことができる。

【００７０】ステップＳ１の初期設定が済んだならば、
操作パネル１９のテンキー１９ｄにより、光源３１から
ガス検出装置１までの測定光Ｌ１の光路長が設定入力さ
れたか否かを確認し（ステップＳ３）、設定入力されて
いない場合は（ステップＳ３でＮ）、入力されるまでス
テップＳ５をリピートし、設定入力された場合は（ステ
ップＳ３でＹ）、その光路長をＲＡＭ２３ｂの測定光路
長設定エリアに格納した後（ステップＳ５）、操作パネ
ル１９のＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス設定スイッチ１
９ａ〜１９ｃのうちいずれかが操作されて、検出対象の
ガスが設定されたか否かを確認する（ステップＳ７）。

【００７１】検出対象のガスが設定されていない場合は
（ステップＳ７でＮ）、設定されるまでステップＳ７を
リピートし、設定された場合は（ステップＳ７でＹ）、
設定されたガスの種類をＲＡＭ２３ｂの検出対象ガス設
定エリアに格納した後（ステップＳ９）、この検出対象
ガス設定エリアに格納されている種類のガスが小室１５
ｆの内部に充填、封入されたゴーレイセル１５Ａ〜１５
Ｃの光透過窓１５ｄが、検出対象ガス設定エリアに格納
されている種類のガスにより吸収される特定の波長成分
のみを通過させるバンドパスフィルタ２１Ａ〜２１Ｃと
共に、放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに臨む箇所にスライ
ダ１３ｂが位置するように、ドライバ２７を介してモー
タ１７ａを所定量作動させる（ステップＳ１１）。

【００７２】次に、光源３１から被測定空間Ｓを通っ
て、放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに光透過窓１５ｄが臨
んでいるバンドパスフィルタ２１Ａ〜２１Ｃを通って、
その背後の小室１５ｆの内部に測定光Ｌ１が入射したゴ
ーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの信号出力端子１５ｙからの
測定出力を取り込み（ステップＳ１３）、この取り込ん
だ測定出力と、ＲＡＭ２３ｂの測定光路長設定エリアに
格納されている測定光Ｌ１の光路長と、ＲＡＭ２３ｂの
検出対象ガス設定エリアに格納されている検出対象のガ
スとを基に、被測定空間Ｓに存在する検出対象のガスの
濃度を算出し（ステップＳ１５）、算出したガスの濃度
を操作パネル１９の表示部１９ｅに表示させる（ステッ
プＳ１７）。

【００７３】続いて、操作パネル１９のテンキー１９ｄ
の操作による測定光Ｌ１の光路長の設定入力があるか否
かを確認し（ステップＳ１９）、設定入力がない場合は
（ステップＳ１９でＮ）、後述するステップＳ２３に進
み、設定入力がある場合は（ステップＳ１９でＹ）、Ｒ
ＡＭ２３ｂの測定光路長設定エリアに格納されている光
路長を、ステップＳ１９で設定入力を確認した光路長に
更新した後（ステップＳ２１）、ステップＳ２３に進
む。

【００７４】ステップＳ２３では、操作パネル１９のＣ
Ｏ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス設定スイッチ１９ａ〜１９
ｃのうちいずれかの操作による検出対象のガスの設定入
力があるか否かを確認し、設定入力がない場合は（ステ
ップＳ２３でＮ）、ステップＳ１３にリターンし、設定
入力がある場合は（ステップＳ２３でＹ）、ＲＡＭ２３
ｂの検出対象ガス設定エリアに格納されている検出対象
のガスの種類を、ステップＳ２３で設定入力を確認した
ガスの種類に更新した後（ステップＳ２５）、ステップ
Ｓ１１にリターンする。

【００７５】以上の説明からも明らかなように、第１実
施形態では、請求項中の密閉室移動手段Ｘが、セル移動
機構１７と、図７のフローチャートにおけるステップＳ
１１とによって構成されている。

【００７６】次に、上述のように構成された第１実施形
態のガス検出装置１の動作（作用）について説明する。

【００７７】被測定空間Ｓを挟んで光源３１と対向する
箇所に設置したガス検出装置１により被測定空間Ｓ中の
ガスの濃度の測定を行うに当たっては、まず、操作パネ
ル１９の電源スイッチ１９ｆの操作により電源を投入し
た上で、パルス状の測定光Ｌ１を出射している光源３１
からガス検出装置１までの距離を、光源３１からの測定
光Ｌ１の光路長として、操作パネル１９のテンキー１９
ｄにより設定入力すると共に、操作パネル１９のＣＯ、
ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス設定スイッチ１９ａ〜１９ｃの
うち検出対象のガスに対応するガス設定スイッチ１９ａ
〜１９ｃを操作して、検出対象のガスの種類を設定入力
する。

【００７８】ここで、ＣＯガス設定スイッチ１９ａを操
作して検出対象のガスをＣＯガスと設定したとすると、
ＣＯガスが小室１５ｆの内部に充填、封入されたゴーレ
イセル１５Ａが、モータ１７ａの作動により、その光透
過窓１５ｄが放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに臨む箇所に
移動され、これと共に、スライダ１３ｂ上で保持された
バンドパスフィルタ２１Ａが、ゴーレイセル１５Ａの光
透過窓１５ｄと放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄとの間に配
置される。

【００７９】これにより、光源３１からの測定光Ｌ１
が、図１に示すように、収束レンズ系１１の凸型フレネ
ルレンズ１１ｇを通過してそのビーム径が収束されつ
つ、両曲面鏡１１ｅの周囲を通って放物面鏡１１ｂに達
し、その反射面１１ｃで反射されてさらに収束しつつ両
曲面鏡１１ｅに達し、この両曲面鏡１１ｅの反射面１１
ｆでさらに反射されて収束しつつ、放物面鏡１１ｂの小
孔１１ｄを通過して、この小孔１１ｄに臨む箇所に移動
されたバンドパスフィルタ２１Ａに照射される。する
と、測定光Ｌ１のうちＣＯガスにより吸収される特定の
波長成分のみが、バンドパスフィルタ２１Ａを通過し
て、ゴーレイセル１５Ａの光透過窓１５ｄを通って受光
面１５ｇから小室１５ｆの内部に入射される。

【００８０】そして、光源３１からの被測定空間Ｓを通
った測定光Ｌ１のうち、バンドパスフィルタ２１Ａを通
過したＣＯガスにより吸収される特定の波長成分のみ
が、ゴーレイセル１５Ａの小室１５ｆの内部に入射され
ると、この小室１５ｆ内のＣＯガスが、入射された測定
光Ｌ１のＣＯガスに応じた特定波長の光成分を吸収し、
これにより起こる光熱変換によりＣＯガスが膨張して、
光反射膜１５ｈが小室１５ｆの外方に撓む。

【００８１】このとき、被測定空間ＳにＣＯガスが通常
の空気中よりも多く存在していれば、被測定空間Ｓを通
過する際に測定光Ｌ１の特定波長の光成分が被測定空間
Ｓ内のＣＯガスによって吸収されており、ゴーレイセル
１５Ａの小室１５ｆ内に入射する測定光Ｌ１中の特定波
長の光成分の光量が少ないので、その分、小室１５ｆ内
のＣＯガスが膨張し光反射膜１５ｈが撓む度合いは小さ
く、反対に、被測定空間ＳにＣＯガスが通常の空気中程
度しか存在していなければ、測定光Ｌ１の特定波長の光
成分は被測定空間ＳのＣＯガスによって大して吸収され
ず、ゴーレイセル１５Ａの小室１５ｆ内に入射する測定
光Ｌ１中の特定波長の光成分の光量が大きいので、その
分、小室１５ｆ内のＣＯガスが膨張し光反射膜１５ｈが
撓む度合いは大きくなる。

【００８２】従って、電源スイッチ１９ｆの操作による
電源の投入に応じて、プローブ光源１５ｒからプローブ
光Ｌ３が出射されて光反射膜１５ｈに照射されると、こ
の光反射膜１５ｈで反射されて光電変換素子１５ｗに達
する格子１５ｋの上半部の像の光量は、光反射膜１５ｈ
が撓む度合い、つまり、被測定空間Ｓに存在するＣＯガ
スの濃度によって変化し、よって、増幅回路１５ｘの信
号出力端子１５ｙから、被測定空間Ｓに存在するＣＯガ
スの濃度に応じた値の測定信号が、パルス状の測定光Ｌ
１の出射周期に合わせて周期的に出力される。

【００８３】そして、測定信号が信号出力端子１５ｙか
ら周期的に出力される度に、マイコン２３によって、操
作パネル１９のテンキー１９ｄにより設定入力された測
定光Ｌ１の光路長と、検出対象がＣＯガスであることと
を基に、ＮＶＭ２５から読み込まれてＲＡＭ２３ｂのデ
ータエリアに格納された計算式等のデータを用いて、被
測定空間Ｓに存在するＣＯガスの濃度が算出され、その
結果が表示部１９ｅに表示される。

【００８４】さらにその後、テンキー１９ｄの操作によ
り測定光Ｌ１の光路長の設定が変更されると、その光路
長に応じてＣＯガスの濃度が再度算出され、表示部１９
ｅの表示が再度算出された濃度に更新される。

【００８５】また、ＣＯ₂ ガス設定スイッチ１９ｂか、
或は、ＮＨ₃ ガス設定スイッチ１９ｃの操作により、測
定対象のガスがＣＯガスからＣＯ₂ ガスか、或は、ＮＨ
₃ ガスに変更されると、ＣＯ₂ ガスが小室１５ｆの内部
に充填、封入されたゴーレイセル１５Ｂ、或は、ＮＨ₃
ガスが小室１５ｆの内部に充填、封入されたゴーレイセ
ル１５Ｃが、モータ１７ａの作動により、その光透過窓
１５ｄが放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに臨む箇所に移動
され、これと共に、スライダ１３ｂ上で保持されたバン
ドパスフィルタ２１Ｂ、或は、バンドパスフィルタ２１
Ｃが、ゴーレイセル１５Ｂの光透過窓１５ｄと放物面鏡
１１ｂの小孔１１ｄとの間、或は、ゴーレイセル１５Ｃ
の光透過窓１５ｄと放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄとの間
に配置される。

【００８６】そして、その後、上述したＣＯガスが検出
対象である場合と同様の動作が行われ、検出対象がＣＯ
₂ ガスか、或は、ＮＨ₃ ガスであることと、測定光Ｌ１
の光路長とを基に、ＲＡＭ２３ｂのデータエリアの計算
式等のデータを用いて、被測定空間Ｓに存在するＣＯ₂
ガスか、或は、ＮＨ₃ ガスの濃度が算出され、その結果
が表示部１９ｅに表示される。

【００８７】このように第１実施形態のガス検出装置１
によれば、被測定空間ＳにおけるＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃
の各ガスの存在を、被測定空間Ｓを通ったパルス状の測
定光Ｌ１をゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃの小室１５ｆ内
に入射させて検出するに当たり、各ゴーレイセル１５Ａ
〜１５Ｃの小室１５ｆ内に、一般的なゴーレイセルの場
合のキセノンガスに代えて、検出対象であるＣＯ、ＣＯ
₂ 、ＮＨ₃ の各ガスを充填、封入し、検出対象と同じ種
類のガスが小室１５ｆ内に充填、封入されたゴーレイセ
ル１５Ａ〜１５Ｃを用いてガスの検出を行う構成とし
た。

【００８８】このため、被測定空間Ｓを測定光Ｌ１が通
過する際に、被測定空間Ｓに存在する測定対象のガスの
濃度によって、測定光Ｌ１中の特定波長の光成分が被測
定空間Ｓにおいて吸収される度合いが異なり、これによ
り、被測定空間Ｓを通って小室１５ｆ内に入射される測
定光Ｌ１中の、検出対象のガスによって吸収される測定
光Ｌ１中の特定波長の光成分の光量が変化する。従っ
て、小室１５ｆ内の検出対象のガスが測定光Ｌ１中の特
定波長の光成分を吸収し膨張する度合いが変化して、光
反射膜１５ｈの撓み具合と、この光反射膜１５ｈで反射
されて光電変換素子１５ｗに達するプローブ光Ｌ３の光
量と、この光量に応じた増幅回路１５ｘの信号出力端子
１５ｙからの測定信号の値とが、被測定空間Ｓに存在す
る測定対象のガスの濃度によって変化する。

【００８９】よって、被測定空間Ｓを通過する際に検出
対象以外のガスによりそのガスに応じた特定波長の光成
分が吸収されたとしても、測定光Ｌ１が入射されるゴー
レイセル１５Ａ〜１５Ｃの小室１５ｆ内の検出対象のガ
スは、検出対象以外のガスに応じた特定波長の光成分の
光量変化に影響を受けて膨張の度合いが変化することが
なく、従って、被測定空間Ｓにおけるガスの存在を、そ
のガスの種類を特定して確実に検出することができる。

【００９０】また、第１実施形態のガス測定装置１によ
れば、ＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガスを小室１５ｆ内に
それぞれ充填、封入した３つのゴーレイセル１５Ａ〜１
５Ｃをスライダ１３ｂ上で保持し、このスライダ１３ｂ
をモータ１７ａの作動によりレール１３ａに沿って移動
させることにより、３つのゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃ
のうち１つの光透過窓１５ｄが放物面鏡１１ｂの小孔１
１ｄに臨む箇所に配置され、その他の２つのゴーレイセ
ル１５Ａ〜１５Ｃの光透過窓１５ｄが、放物面鏡１１ｂ
の小孔１１ｄから測定光Ｌ１の光路と交わる方向に外れ
た箇所に配置されるように構成した。このため、１つの
ガス検出装置１によってＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の３種類
のガスについて、被測定空間Ｓ内における存在とその濃
度を検出することができる。

【００９１】さらに、第１実施形態のガス測定装置１に
よれば、スライダ１３ｂの移動を、ＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ
₃ の各ガス設定スイッチ１９ａ〜１９ｃの操作に伴うマ
イコン２３の制御によりモータ１７ａで行う構成とした
ので、各ガス設定スイッチ１９ａ〜１９ｃの操作により
検出対象のガスの種類を特定するだけで、そのガスの検
出に適したゴーレイセル１５Ａ〜１５Ｃを自動的に選ん
で、被測定空間Ｓを通ってガス測定装置１に達し収束レ
ンズ系１１によりビーム径が収束された測定光Ｌ１の光
路上に配置させることができる。

【００９２】また、第１実施形態のガス検出装置１によ
れば、小室１５ｆに可撓性の光反射膜１５ｈを設け、こ
の光反射膜１５ｈにプローブ光Ｌ３を照射し、光反射膜
１５ｈで反射されて光電変換素子１３ｗで受光されるプ
ローブ光Ｌ３の光量を基に、被測定空間Ｓ内に存在する
検出対象のガスの濃度をマイコン２３により算出する構
成としたので、小室１５ｆ内のガスの膨張の度合いの変
化を、小室１５ｆの体積等の、ガスの物理的状態を直接
測ることなく、小室１５ｆに非接触で検出することがで
きるので、ガスの膨張の状態を接触により変化させるこ
となく、被測定空間Ｓ内に存在するガスの濃度を精度よ
く割り出すことができる。

【００９３】次に、本発明の第２実施形態に係るガス検
出装置について、図８及び図９を参照して説明する。

【００９４】図８は第２実施形態に係るガス検出装置の
内部概略構成を示す説明図で、図８中引用符号１Ａで示
す第２実施形態のガス検出装置は、ゴーレイセル１５Ａ
〜１５Ｃをゴーレイセル１５Ｄ〜１５Ｆに代えた点が第
１実施形態のガス検出装置１とは異なっており、その他
の点については第１実施形態のガス検出装置１と同様に
構成されている。

【００９５】前記ゴーレイセル１５Ｄは、図９に内部構
成の説明図で示すように、小室１５ｆ内にＣＯガスでは
なく従来のキセノンガスを充填、封入すると共に、ＣＯ
ガスが吸収する特定波長の光成分にのみ反応して発熱す
る光熱変換用薄膜１５Ｄａを小室１５ｆ内に配設した点
が、第１実施形態のガス検出装置１のゴーレイセル１５
Ａとは異なっており、その他の点については第１実施形
態のガス検出装置１と同様に構成されている。

【００９６】前記ゴーレイセル１５Ｅ，１５Ｆは、キセ
ノンガスを充填、封入した前記小室１５ｆ内に、光熱変
換用薄膜１５Ｄａに代えて、ＣＯ₂ ガスが吸収する特定
波長の光成分にのみ反応して発熱する光熱変換用薄膜１
５Ｅａや、ＮＨ₃ ガスが吸収する特定波長の光成分にの
み反応して発熱する光熱変換用薄膜１５Ｆａを、小室１
５ｆ内に配設した点で、前記ゴーレイセル１５Ｄと構成
が異なっており、他の点については全て前記ゴーレイセ
ル１５Ｄと同様に構成されている。

【００９７】尚、前記光熱変換用薄膜１５Ｄａ〜１５Ｆ
ａ（光熱変換部材に相当）は、熱容量が低いプラスチッ
ク系の素材、例えば、コロジオンにより、１００オング
ストローム程度の厚さで形成されており、光熱変換用薄
膜１５Ｄａ〜１５Ｆａのそれぞれは、反応して発熱する
波長の違いに応じて、素材として用いるプラスチック系
の材料を異ならせている。

【００９８】このように構成された第２実施形態のガス
検出装置１Ａでは、例えば、ＣＯガス設定スイッチ１９
ａを操作して検出対象のガスをＣＯガスと設定すると、
モータ１７ａの作動により、光熱変換用薄膜１５Ｄａが
小室１５ｆ内に配設されたゴーレイセル１５Ｄが、その
光透過窓１５ｄが放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに臨む箇
所に移動され、これと共に、スライダ１３ｂ上で保持さ
れたバンドパスフィルタ２１Ａが、ゴーレイセル１５Ｄ
の光透過窓１５ｄと放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄとの間
に配置される。

【００９９】これにより、光源３１からの測定光Ｌ１
が、図８に示すように、収束レンズ系１１によって収束
されてバンドパスフィルタ２１Ａに照射され、測定光Ｌ
１のうちＣＯガスにより吸収される特定の波長成分のみ
が、バンドパスフィルタ２１Ａを通過して、ゴーレイセ
ル１５Ｄの光透過窓１５ｄを通って受光面１５ｇから小
室１５ｆの内部に入射される。

【０１００】そして、光源３１からの被測定空間Ｓを通
った測定光Ｌ１のうち、バンドパスフィルタ２１Ａを通
過したＣＯガスにより吸収される特定の波長成分のみ
が、ゴーレイセル１５Ｄの小室１５ｆの内部に入射され
ると、この小室１５ｆ内の光熱変換用薄膜１５Ｄａが、
入射された測定光Ｌ１のＣＯガスに応じた特定波長の光
成分に反応して発熱し、この熱が伝わって小室１５ｆ内
のキセノンガスが膨張して、光反射膜１５ｈが小室１５
ｆの外方に撓む。

【０１０１】このとき、被測定空間ＳにＣＯガスが通常
の空気中よりも多く存在していれば、光反射膜１５ｈが
撓む度合いは小さく、反対に、被測定空間ＳにＣＯガス
が通常の空気中程度しか存在していなければ、光反射膜
１５ｈが撓む度合いは大きくなり、いずれにしても、被
測定空間Ｓに存在するＣＯガスの濃度によって光反射膜
１５ｈが撓む度合いが変化することで、増幅回路１５ｘ
の信号出力端子１５ｙから、被測定空間Ｓに存在するＣ
Ｏガスの濃度に応じた値の測定信号が、パルス状の測定
光Ｌ１の出射周期に合わせて周期的に出力される。

【０１０２】そして、測定信号が信号出力端子１５ｙか
ら周期的に出力される度に、マイコン２３によって、操
作パネル１９のテンキー１９ｄにより設定入力された測
定光Ｌ１の光路長と、検出対象がＣＯガスであることと
を基に、ＮＶＭ２５から読み込まれてＲＡＭ２３ｂのデ
ータエリアに格納された計算式等のデータを用いて、被
測定空間Ｓに存在するＣＯガスの濃度が算出され、その
結果が表示部１９ｅに表示される。

【０１０３】さらにその後、テンキー１９ｄの操作によ
り測定光Ｌ１の光路長の設定が変更されると、その光路
長に応じてＣＯガスの濃度が再度算出され、表示部１９
ｅの表示が再度算出された濃度に更新される。

【０１０４】また、ＣＯ₂ ガス設定スイッチ１９ｂか、
或は、ＮＨ₃ ガス設定スイッチ１９ｃの操作により、測
定対象のガスがＣＯガスからＣＯ₂ ガスか、或は、ＮＨ
₃ ガスに変更されると、光熱変換用薄膜１５Ｅａが小室
１５ｆ内に配設されたゴーレイセル１５Ｅ、或は、光熱
変換用薄膜１５Ｆａが小室１５ｆ内に配設されたゴーレ
イセル１５Ｆが、モータ１７ａの作動により、その光透
過窓１５ｄが放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに臨む箇所に
移動され、これと共に、スライダ１３ｂ上で保持された
バンドパスフィルタ２１Ｂ、或は、バンドパスフィルタ
２１Ｃが、ゴーレイセル１５Ｅの光透過窓１５ｄと放物
面鏡１１ｂの小孔１１ｄとの間、或は、ゴーレイセル１
５Ｆの光透過窓１５ｄと放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄと
の間に配置される。

【０１０５】そして、その後、上述したＣＯガスが検出
対象である場合と同様の動作が行われ、検出対象がＣＯ
₂ ガスか、或は、ＮＨ₃ ガスであることと、測定光Ｌ１
の光路長とを基に、ＲＡＭ２３ｂのデータエリアの計算
式等のデータを用いて、被測定空間Ｓに存在するＣＯ₂
ガスか、或は、ＮＨ₃ ガスの濃度が算出され、その結果
が表示部１９ｅに表示される。

【０１０６】このような構成による第２実施形態のガス
検出装置１Ａによっても、第１実施形態のガス検出装置
１と同様の効果を得ることができる。

【０１０７】尚、上述した第１及び第２実施形態では、
検出対象のガスが変わることに伴って、光透過窓１５ｄ
が放物面鏡１１ｂの小孔１１ｄに臨む箇所に位置するゴ
ーレイセル１５Ａ〜１５Ｃやゴーレイセル１５Ｄ〜１５
Ｆを入れ替えるためのスライダ１３ｂの移動を、操作パ
ネル１９のＣＯ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ の各ガス設定スイッチ
１９ａ〜１９ｃの操作に応じたマイコン２３の制御によ
り、モータ１７ａを作動させて行うものとしたが、スラ
イダ１３ｂの移動を手動により行う構成としてもよい。

【０１０８】また、第１及び第２実施形態では、ガス検
出装置１，１Ａで検出できる対象のガスが、ＣＯ、ＣＯ
₂ 、ＮＨ₃ の３種類である場合について説明したが、ゴ
ーレイセルの数と、小室１５ｆ内に充填、封入するガス
の種類、或は、小室１５ｆ内に配設する光熱変換用薄膜
の種類を変えることで、検出できる対象のガスを２種類
以下、或は、４種類以上の任意の数に設定することがで
き、特に、単一種類のガスのみを検出する装置とする場
合には、セル保持機構１３Ａ、セル支持機構１３Ｂ、及
び、セル移動機構１７を省略することができる。

【０１０９】さらに、第１及び第２実施形態では、測定
光Ｌ１の光源３１をガス検出装置１，１Ａとは別体に設
ける構成について説明したが、光源をガス検出装置に内
蔵させて、ガス検出装置の光源から出射された測定光
を、被測定空間Ｓに設置した光反射部材によりガス検出
装置側に反射させる構成としてもよい。その場合、第１
及び第２実施形態のガス検出装置１，１Ａで用いたバン
ドパスフィルタ２１Ａ〜２１Ｃを、ゴーレイセル１５Ａ
〜１５Ｃ，１５Ｄ〜１５Ｆの光透過窓１５ｄの直前に配
置するのではなく光源の直前に配置して、被測定空間Ｓ
に出射される前の時点で測定光Ｌ１から、検出対象のガ
スにより吸収される特定波長以外の波長の光成分を遮断
し除去する構成とすることもできる。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
本発明のガス検出方法によれば、被測定空間における特
定種類のガスの存在を、該被測定空間を通過させた後の
測定光の、前記被測定空間内に存在する特定種類のガス
により吸収される特定波長域の光成分の光量を基に検出
するに当たり、前記被測定空間を通過した後の前記測定
光を、前記特定種類のガスが充填された拡縮可能な密閉
空間内に入射させるようにした。

【０１１１】このため、被測定空間を通過した後の測定
光が密閉空間内に入射すると、その密閉空間内の特定種
類のガスが、被測定空間を通過した後の測定光から特定
波長域の光成分を吸収して熱膨張する。

【０１１２】そして、被測定空間内に検出対象である特
定種類のガスが通常の空気中での存在量を上回って存在
していなければ、被測定空間を通過する際に測定光中の
特定波長の光成分が特定種類のガスにより吸収される度
合いが低く、被測定空間を通過した後の測定光中に残存
する特定波長の光成分の光量が高くなり、密閉空間内に
充填された特定種類のガスが測定光から吸収する特定波
長の光成分の光量が高くなるので、その分だけ密閉空間
内の特定種類のガスの発熱量が多くなり、密閉空間の特
定種類のガスが膨張する度合いが高くなる。

【０１１３】反対に、被測定空間内に特定種類のガスが
通常の空気中での存在量を上回って存在していれば、被
測定空間を通過する際に測定光中の特定波長の光成分が
特定種類のガスにより吸収される度合いが高く、被測定
空間を通過した後の測定光中に残存する特定波長の光成
分の光量が低くなり、密閉空間内に充填された特定種類
のガスが測定光から吸収する特定波長の光成分の光量が
低くなるので、その分だけ発熱量が少なくなり、密閉空
間の特定種類のガスが膨張する度合いが低くなる。

【０１１４】つまり、被測定空間を通過した後の測定光
を密閉空間内に入射させることで密閉空間内の特定種類
のガスが膨張する度合いは、被測定空間に存在する特定
種類のガスの量が多ければ低くなり、特定種類のガスの
量が少なければ高くなるという関係を有している。よっ
て、密閉空間内の特定種類のガスが膨張する度合いを基
に、被測定空間における特定種類のガスの存在を検出す
ることができる。

【０１１５】請求項２に記載した本発明のガス検出方法
によれば、被測定空間における特定種類のガスの存在
を、該被測定空間を通過させた後の測定光の、前記被測
定空間内に存在する特定種類のガスにより吸収される特
定波長域の光成分の光量を基に検出するに当たり、前記
被測定空間を通過した後の前記測定光を、前記特定波長
域の光成分を吸収して発熱する光熱変換部材を気体と共
に封入した拡縮可能な密閉空間に入射させるようにし
た。

【０１１６】このため、被測定空間を通過した後の測定
光が密閉空間内に入射すると、その密閉空間内の光熱変
換部材が、被測定空間を通過した後の測定光から特定波
長域の光成分を吸収して発熱し、この光熱変換部材が発
する熱により、密閉空間内の気体が熱膨張する。

【０１１７】そして、被測定空間内に検出対象である特
定種類のガスが通常の空気中での存在量を上回って存在
していなければ、先に述べた通り、被測定空間を通過し
た後の測定光中に残存する特定波長の光成分の光量が高
くなり、密閉空間内の光熱変換部材が測定光から吸収す
る特定波長の光成分の光量が高くなるので、その分だけ
光熱変換部材の発熱量が多くなり、この光熱変換部材の
発する熱により密閉空間の気体が膨張する度合いが高く
なる。

【０１１８】反対に、被測定空間内に特定種類のガスが
通常の空気中での存在量を上回って存在していれば、こ
れも先に述べた通り、被測定空間を通過した後の測定光
中に残存する特定波長の光成分の光量が低くなり、密閉
空間内の光熱変換部材が測定光から吸収する特定波長の
光成分の光量が低くなるので、その分だけ光熱変換部材
の発熱量が少なくなり、この光熱変換部材の発する熱に
より密閉空間の気体が膨張する度合いが低くなる。

【０１１９】つまり、被測定空間を通過した後の測定光
を密閉空間内に入射させることで密閉空間内の気体が膨
張する度合いは、被測定空間に存在する特定種類のガス
の量が多ければ低くなり、特定種類のガスの量が少なけ
れば高くなるという関係を有している。よって、密閉空
間内の気体が光熱変換部材の発する熱により膨張する度
合いを基に、被測定空間における特定種類のガスの存在
を検出することができる。

【０１２０】また、請求項３に記載した本発明のガス検
出方法によれば、前記測定光が前記特定波長域の光成分
及びその他の波長域の光成分を含んでおり、前記被測定
空間における特定種類のガスの存在を検出するために前
記被測定空間を通過した後の前記測定光中の前記特定波
長域の光成分の光量を測定する前の段階で、前記測定光
から前記その他の波長域の光成分を除去するようにし
た。

【０１２１】このため、密閉空間内に入射される測定光
中に、特定波長の光成分のみが存在することとなるの
で、その他の波長域の光成分が測定光中に存在している
場合に比べて、密閉空間内の特定種類のガスが膨張する
度合いや、光熱変換部材の発する熱によって密閉空間内
の気体が膨張する度合いが、その他の波長域の光成分に
より万が一でも影響を受けて変動する可能性をなくし、
被測定空間における特定種類のガスの存在の検出精度を
向上させることができる。

【０１２２】さらに、請求項４に記載した本発明のガス
検出装置によれば、被測定空間を通過して該被測定空間
内に存在する特定種類のガスにより特定波長域の光成分
が吸収された後の測定光を密閉室内に入射させて、該密
閉室内の封入気体を膨張させ、該封入気体の膨張の度合
いを基に、前記被測定空間における前記特定波長域の光
を吸収する特定種類のガスの存在を検出するガス検出装
置であって、前記封入気体を前記特定種類のガスとする
構成とした。

【０１２３】このため、請求項１に記載した本発明のガ
ス検出方法と同様に、被測定空間を通過した後の測定光
が密閉室内に入射すると、その密閉室内の特定種類のガ
スが、被測定空間を通過した後の測定光から特定波長域
の光成分を吸収して熱膨張し、その度合いが、被測定空
間に存在する特定種類のガスの量が多ければ低くなり、
特定種類のガスの量が少なければ高くなる。よって、密
閉室内の特定種類のガスが膨張する度合いを基に、被測
定空間における特定種類のガスの存在を検出することが
できる。

【０１２４】また、請求項５に記載した本発明のガス検
出装置によれば、互いに異なる種類のガスがそれぞれ内
部に充填された複数の前記密閉室を保持し、該複数の密
閉室のうち１つを前記被測定空間を通過した後の前記測
定光の光路上に位置させる密閉室保持手段と、前記被測
定空間を通過した後の前記測定光の光路上に位置する前
記密閉室が、前記密閉室保持手段の保持する前記複数の
密閉室の中で入れ替わるように、前記測定光の光路と交
わる方向に前記密閉室保持手段を移動可能に支持する密
閉室支持手段とをさらに備える構成とした。

【０１２５】このため、被測定空間内における存在を検
出する対象のガスの種類に応じて、複数の密閉室のう
ち、検出対象と同じ種類のガスが内部に充填された密閉
室が、被測定空間を通過した後の測定光の光路上に配置
されるように、密閉室支持手段で支持された密閉室保持
手段を移動させることで、被測定空間内における複数種
類のガスの存在を１つの装置で検出することができる。

【０１２６】さらに、請求項６に記載した本発明のガス
検出装置によれば、前記被測定空間において存在を検出
する前記特定種類のガスの種類を、前記複数の密閉室の
内部にそれぞれ充填されたガスの中から設定する検出対
象設定手段と、該検出対象設定手段により設定された種
類の前記特定種類のガスが内部に充填された前記密閉室
が前記被測定空間を通過した後の前記測定光の光路上に
配置されるように、前記密閉室保持手段を移動させる密
閉室移動手段とをさらに備える構成とした。

【０１２７】このため、検出対象設定手段により設定さ
れた検出対象のガスが内部に充填された密閉室を、密閉
室移動手段が密閉室保持手段を介して移動させ、被測定
空間を通過した後の測定光の光路上に配置させること
で、検出対象設定手段による検出対象のガスの種類の設
定に連動し、その検出対象と同じ種類のガスが内部に充
填された密閉室を、検出のために必要な被測定空間を通
過した後の測定光の光路上に、自動的に配置させること
ができる。

【０１２８】また、請求項７に記載した本発明のガス検
出装置によれば、被測定空間を通過して該被測定空間内
に存在する特定種類のガスにより特定波長域の光成分が
吸収された後の測定光を密閉室内に入射させて、該密閉
室内の封入気体を膨張させ、該封入気体の膨張の度合い
を基に、前記被測定空間における前記特定波長域の光を
吸収する特定種類のガスの存在を検出するガス検出装置
であって、前記密閉室内に、気体と、前記特定波長域の
光成分を吸収して発熱する光熱変換部材とを封入する構
成とした。

【０１２９】このため、請求項２に記載した本発明のガ
ス検出方法と同様に、被測定空間を通過した後の測定光
が密閉室内に入射すると、その密閉室内の光熱変換部材
が、被測定空間を通過した後の測定光から特定波長域の
光成分を吸収して発熱し、この光熱変換部材が発する熱
により、密閉室内の気体が熱膨張し、その度合いが、被
測定空間に存在する特定種類のガスの量が多ければ低く
なり、特定種類のガスの量が少なければ高くなる。よっ
て、密閉室内の気体が光熱変換部材の発する熱により膨
張する度合いを基に、被測定空間における特定種類のガ
スの存在を検出することができる。

【０１３０】さらに、請求項８に記載した本発明のガス
検出装置によれば、前記密閉室の少なくとも一部が可撓
膜により覆われており、前記被測定空間における前記特
定種類のガスの存在が、前記可撓膜に照射されてこの可
撓膜で反射されるプローブ光の所定箇所での受光光量を
基に検出される構成とした。

【０１３１】このため、密閉室内に充填された特定種類
のガスや気体の膨張の度合いに応じて、密閉室の可撓膜
の撓み具合が変化し、さらに、この可撓膜に照射されて
反射されるプローブ光の所定箇所での受光光量も、密閉
室内の特定種類のガスや気体の膨張の度合いに応じて変
化する。従って、密閉室内に充填された特定種類のガス
や気体の膨張の度合いを、密閉室の体積等の、特定種類
のガスや気体の物理的状態を直接測ることなく、密閉室
に非接触で検出することができる。

【０１３２】また、請求項９に記載した本発明のガス検
出装置によれば、前記測定光が前記特定波長域の光成分
及びその他の波長域の光成分を含んでおり、前記密閉室
に入射される前の前記測定光の光路上に配置され、前記
測定光から前記その他の波長域の光成分を除去するバン
ドパスフィルタをさらに備えるものとした。

【０１３３】このため、請求項３に記載した本発明のガ
ス検出方法と同様に、密閉室内に入射される測定光中
に、特定波長の光成分のみが存在することとなるので、
その他の波長域の光成分が測定光中に存在している場合
に比べて、密閉室内の特定種類のガスが膨張する度合い
や、光熱変換部材の発する熱によって密閉室内の気体が
膨張する度合いが、その他の波長域の光成分により万が
一でも影響を受けて変動する可能性をなくし、被測定空
間における特定種類のガスの存在を検出精度を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス検出装置の基本構成図であ
る。

【図２】本発明の第１実施形態に係るガス検出装置の内
部概略構成を示す説明図である。

【図３】図２のゴーレイセルの内部概略構成を示す説明
図である。

【図４】図２のマイコンのハードウェア構成を示すブロ
ック図である。

【図５】図４のＲＡＭのデータエリアマップである。

【図６】図２の第１実施形態のガス検出装置を用いたガ
ス検出作業を示す説明図である。

【図７】図４のＲＯＭに格納された制御プログラムに従
いＣＰＵが行う処理を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２実施形態に係るガス検出装置の内
部概略構成を示す説明図である。

【図９】図８のゴーレイセルの内部概略構成を示す説明
図である。

【符号の説明】

１，１Ａ ガス検出装置 １３Ａ 密閉室保持手段 １３Ｂ 密閉室支持手段 １５Ｄａ〜１５Ｆａ 光熱変換用薄膜（光熱変換部材） １５ｆ 小室（密閉空間、密閉室） １５ｈ 光反射膜（可撓膜） １７ セル移動機構（密閉室移動手段） １９ａ ＣＯガス設定スイッチ（検出対象設定手段） １９ｂ ＣＯ₂ ガス設定スイッチ（検出対象設定手段） １９ｃ ＮＨ₃ ガス設定スイッチ（検出対象設定手段） ２１Ａ〜２１Ｃ バンドパスフィルタ ２３ マイコン ２３ａ ＣＰＵ ２３ｂ ＲＡＭ ２３ｃ ＲＯＭ Ｌ１ 測定光 Ｌ３ プローブ光 Ｓ 被測定空間 Ｘ 密閉室移動手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定空間における特定種類のガスの存
   在を、該被測定空間を通過させた後の測定光の、前記被
   測定空間内に存在する特定種類のガスにより吸収される
   特定波長域の光成分の光量を基に検出するに当たり、 前記被測定空間を通過した後の前記測定光を、前記特定
   種類のガスが充填された拡縮可能な密閉空間内に入射さ
   せるようにした、 ことを特徴とするガス検出方法。
2. 【請求項２】 被測定空間における特定種類のガスの存
   在を、該被測定空間を通過させた後の測定光の、前記被
   測定空間内に存在する特定種類のガスにより吸収される
   特定波長域の光成分の光量を基に検出するに当たり、 前記被測定空間を通過した後の前記測定光を、前記特定
   波長域の光成分を吸収して発熱する光熱変換部材を気体
   と共に封入した拡縮可能な密閉空間に入射させるように
   した、 ことを特徴とするガス検出方法。
3. 【請求項３】 前記測定光は前記特定波長域の光成分及
   びその他の波長域の光成分を含んでおり、前記被測定空
   間における特定種類のガスの存在を検出するために前記
   被測定空間を通過した後の前記測定光中の前記特定波長
   域の光成分の光量を測定する前の段階で、前記測定光か
   ら前記その他の波長域の光成分を除去するようにした請
   求項１又は２記載のガス検出方法。
4. 【請求項４】 被測定空間を通過して該被測定空間内に
   存在する特定種類のガスにより特定波長域の光成分が吸
   収された後の測定光を密閉室内に入射させて、該密閉室
   内の封入気体を膨張させ、該封入気体の膨張の度合いを
   基に、前記被測定空間における前記特定波長域の光を吸
   収する特定種類のガスの存在を検出するガス検出装置で
   あって、 前記封入気体を前記特定種類のガスとした、 ことを特徴とするガス検出装置。
5. 【請求項５】 互いに異なる種類のガスがそれぞれ内部
   に充填された複数の前記密閉室を保持し、該複数の密閉
   室のうち１つを前記被測定空間を通過した後の前記測定
   光の光路上に位置させる密閉室保持手段と、前記被測定
   空間を通過した後の前記測定光の光路上に位置する前記
   密閉室が、前記密閉室保持手段の保持する前記複数の密
   閉室の中で入れ替わるように、前記測定光の光路と交わ
   る方向に前記密閉室保持手段を移動可能に支持する密閉
   室支持手段とをさらに備える請求項４記載のガス検出装
   置。
6. 【請求項６】 前記被測定空間において存在を検出する
   前記特定種類のガスの種類を、前記複数の密閉室の内部
   にそれぞれ充填されたガスの中から設定する検出対象設
   定手段と、該検出対象設定手段により設定された種類の
   前記特定種類のガスが内部に充填された前記密閉室が前
   記被測定空間を通過した後の前記測定光の光路上に配置
   されるように、前記密閉室保持手段を移動させる密閉室
   移動手段とをさらに備える請求項５記載のガス検出装
   置。
7. 【請求項７】 被測定空間を通過して該被測定空間内に
   存在する特定種類のガスにより特定波長域の光成分が吸
   収された後の測定光を密閉室内に入射させて、該密閉室
   内の封入気体を膨張させ、該封入気体の膨張の度合いを
   基に、前記被測定空間における前記特定波長域の光を吸
   収する特定種類のガスの存在を検出するガス検出装置で
   あって、 前記密閉室内に、気体と、前記特定波長域の光成分を吸
   収して発熱する光熱変換部材とを封入した、 ことを特徴とするガス検出装置。
8. 【請求項８】 前記密閉室の少なくとも一部は可撓膜に
   より覆われており、前記被測定空間における前記特定種
   類のガスの存在は、前記可撓膜に照射されてこの可撓膜
   で反射されるプローブ光の所定箇所での受光光量を基に
   検出される請求項４、５、６又は７記載のガス検出装
   置。
9. 【請求項９】 前記測定光は前記特定波長域の光成分及
   びその他の波長域の光成分を含んでおり、前記密閉室に
   入射される前の前記測定光の光路上に配置され、前記測
   定光から前記その他の波長域の光成分を除去するバンド
   パスフィルタをさらに備える請求項４、５、６、７又は
   ８記載のガス検出装置。