JPH0579502U - Multilayer interference filter for gas analyzer - Google Patents
Multilayer interference filter for gas analyzerInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製作が容易で分光特性がすぐれた多層膜干渉
フイルタをうることを可能にして、測定成分の測定精度
を高くすることが可能なガス分析計用多層膜干渉フイル
タをうる。
【構成】 第1セル1aと第2セル1bの一側に第1光源7a
と第2光源7bが、他側に多層膜干渉フイルタ8と主検出
器12及び副検出器13がそれぞれ配置され、かつ四方切換
弁4の切換え操作で、サンプルガス5と比較ガス6とを
第1セル1aと第2セル1bとに交互に導入するように構成
されている。そして、多層膜干渉フイルタ8のBP面が
GeとSiOの各蒸着薄膜を積層して形成され、SLC
面がGeとZnSの各蒸着薄膜を積層して形成されてい
る。
(57) [Abstract] [Purpose] A multilayer interference filter for a gas analyzer, which enables a multilayer interference filter that is easy to manufacture and has excellent spectral characteristics to improve the measurement accuracy of measurement components. Get [Structure] The first light source 7a is provided on one side of the first cell 1a and the second cell 1b.
And the second light source 7b, the multilayer interference filter 8 and the main detector 12 and the sub-detector 13 are respectively arranged on the other side, and the sample gas 5 and the reference gas 6 are switched to the first by the switching operation of the four-way switching valve 4. It is configured to be alternately introduced into the first cell 1a and the second cell 1b. Then, the BP surface of the multilayer interference filter 8 is formed by stacking vapor-deposited thin films of Ge and SiO.
The surface is formed by stacking vapor-deposited thin films of Ge and ZnS.
Description
【0001】[0001]
本考案は、各種の排ガスなどにおけるNOガスやH2 Oガスその他の測定成分 濃度を測定する赤外線ガス分析計に使用される多層膜干渉フイルタに関する。The present invention relates to a multilayer interference filter used in an infrared gas analyzer for measuring concentrations of NO gas, H 2 O gas and other measurement components in various exhaust gases.
【0002】[0002]
各種の排ガスなどにおけるNOガスその他の測定成分濃度を測定する赤外線ガ ス分析計として、例えば、図4〜5に示したものが知られている。図4〜5にお いて、21a,21b は赤外線の透過が可能に構成された第1セルと第2セルで、これ らにガス導入口22a,22b とガス排出口23a,23b とが設けられている。24はガス導 入口22a から第1セル21a に供給されるサンプルガス、25はガス導入口22b から 第2セル21b に供給される比較ガス、26a,26b は第1,2セル21a,21b の一側に 配置された赤外線の第1光源と第2光源で、これらから射出された赤外線がチョ ッパ27で断続光として第1,2セル21a,21b に入射される。 Known examples of infrared gas analyzers for measuring the concentrations of NO gas and other measurement components in various exhaust gases are shown in FIGS. In FIGS. 4 to 5, 21a and 21b are the first cell and the second cell that are configured to transmit infrared rays, and gas inlets 22a and 22b and gas outlets 23a and 23b are provided in these cells. ing. 24 is a sample gas supplied from the gas inlet 22a to the first cell 21a, 25 is a reference gas supplied from the gas inlet 22b to the second cell 21b, and 26a, 26b are one of the first and second cells 21a, 21b. The infrared light emitted from the first and second infrared light sources disposed on the side is incident on the first and second cells 21a and 21b as intermittent light by the chopper 27.
【0003】 28は第1,2セル21a,21b の他側に配置された多層膜干渉フイルタ、29は前記 多層膜干渉フイルタ27を透過した赤外線が入射される主検出器、30は主検出器29 を透過した赤外線が入射される副検出器、31a,31b は主検出器29と副検出器30の 各検出信号が入力される前置増幅器、32は前置増幅器31a の出力信号から前置増 幅器31b の出力信号を減算して測定信号を出力する減算器である。Reference numeral 28 is a multilayer interference filter disposed on the other side of the first and second cells 21a and 21b, 29 is a main detector on which infrared rays transmitted through the multilayer interference filter 27 are incident, and 30 is a main detector. Sub-detectors where infrared light transmitted through 29 is incident, 31a and 31b are pre-amplifiers to which the detection signals of main detector 29 and sub-detector 30 are input, and 32 is a pre-amplifier from the output signal of pre-amplifier 31a. It is a subtracter that subtracts the output signal of the amplifier 31b and outputs a measurement signal.
【0004】 前記多層膜干渉フイルタ28は、図5に示したように、Siからなる基板33の片 面に、NOガスが吸収する赤外線の波長帯域を透過させるバンドパス面34(以下 BP面という)が、他面に前記透過させる波長帯域以外のノイズ成分を反射する ために、赤外線の短波長帯域と長波長帯域とをカットするショートロングカット 面35(以下SLC面という)がそれぞれ形成されたものである。そして、前記B P面34とSLC面35は、高屈折率材であるGeと低屈折率材であるZnSのそれ ぞれからなる蒸着薄膜を積層して構成され、かつBP面34を構成する薄膜層数に 比して、SLC面35を構成する薄膜層数の方をかなり多くすることが必要である から、それらの厚さにおいては、BP面34に比してSLC面35の方がかなり厚く なるものである。As shown in FIG. 5, the multilayer interference filter 28 has a bandpass surface 34 (hereinafter referred to as a BP surface) that transmits a wavelength band of infrared rays absorbed by NO gas on one surface of a substrate 33 made of Si. ), A short long cut surface 35 (hereinafter referred to as an SLC surface) for cutting a short wavelength band and a long wavelength band of infrared rays is formed on the other surface in order to reflect noise components other than the wavelength band to be transmitted. It is a thing. The BP surface 34 and the SLC surface 35 are formed by stacking vapor-deposited thin films of Ge, which is a high refractive index material, and ZnS, which is a low refractive index material, respectively, and also constitutes the BP surface 34. Since it is necessary to considerably increase the number of thin film layers forming the SLC plane 35 in comparison with the number of thin film layers, in those thicknesses, the SLC plane 35 is smaller than the BP plane 34. It will be quite thick.
【0005】 前記赤外線ガス分析計は、第1、2光源26a,26b の赤外線をチョッパ27で断続 光として第1セル、第2セル21a,21b に入射し、かつ第1セル21a にサンプルガ ス24、第2セル21b に比較ガス25をそれぞれ導入する。このようにして、第1、 2セル21a,21b のそれぞれと多層膜干渉フイルタ28とを透過して、主検出器29及 び副検出器30に前記赤外線が入射されると、主検出器29と副検出器30のそれぞれ が各検出信号を減算器32に入力するから、この各検出信号を減算器32が減算処理 をして、干渉成分の影響を補償したNOガスの濃度に対応する信号を出力する。 この減算器32の出力に基づいてNOガス濃度を測定するものである。In the infrared gas analyzer, the infrared rays of the first and second light sources 26a and 26b are incident on the first cell and the second cells 21a and 21b as intermittent light by the chopper 27, and the sample gas is input to the first cell 21a. 24 and the reference gas 25 are introduced into the second cell 21b. In this way, when the infrared rays enter the main detector 29 and the sub-detector 30 after passing through each of the first and second cells 21a and 21b and the multilayer interference filter 28, the main detector 29 And the sub-detector 30 input the respective detection signals to the subtractor 32, the subtractor 32 performs subtraction processing on each detection signal, and the signal corresponding to the NO gas concentration compensated for the influence of the interference component. Is output. The NO gas concentration is measured based on the output of the subtractor 32.
【0006】[0006]
前記のように、赤外線ガス分析計に使用されている多層膜干渉フイルタ28は、 それを構成するBP面34とSLC面35とが、GeとZnSのそれぞれからなる蒸 着薄膜を積層して構成されたものである。そして、ZnSは、それを真空蒸着で 薄膜として他の層に重ねたときの付着係数が非常に不安定であるため、蒸着環境 などの制御及び理論的な屈折率と膜厚の実現に対する困難性が大きく、蒸着精度 が低下する難点がある。けれども、SLC面35は、ZnS膜の蒸着精度が低下し ても、その機能に対する影響がほとんどなく、GeとZnSとからなる多層薄膜 でも支障はほとんど生じない。 As described above, the multilayer interference filter 28 used in the infrared gas analyzer is constructed by stacking the vapor deposition thin films composed of Ge and ZnS on the BP surface 34 and the SLC surface 35, respectively. It was done. Since ZnS has a very unstable sticking coefficient when it is stacked as a thin film on another layer by vacuum deposition, it is difficult to control the deposition environment and achieve the theoretical refractive index and film thickness. Is large, and there is a drawback that the deposition accuracy is reduced. However, even if the deposition accuracy of the ZnS film is lowered, the SLC surface 35 has almost no effect on its function, and even a multi-layered thin film composed of Ge and ZnS causes almost no trouble.
【0007】 しかし、BP面34は、そのZnS薄膜の蒸着精度が低下すると、それに敏感に 作用して分光特性に影響が生じる。したがって、前記従来の多層膜干渉フイルタ 28は、そのBP面34の品質管理がかなり困難であって、製作コストが上昇するな どの課題がある。また、BP面34の前記分光特性に対する影響は、赤外線ガス分 析計の測定精度に影響を及ぼすものである。この従来の多層膜干渉フイルタ28の 分光スペクトルを測定した結果は、図3の分光スペクトルBであって、透過率は 高いが、BP面34を構成する前記ZnS膜の蒸着精度の低下のために、その形に 乱れが現れて分光特性に影響が生じていることが判明する。However, when the deposition accuracy of the ZnS thin film decreases, the BP surface 34 acts sensitively and affects the spectral characteristics. Therefore, the conventional multilayer interference filter 28 has a problem that the quality control of the BP surface 34 is quite difficult and the manufacturing cost is increased. Further, the influence of the BP surface 34 on the spectral characteristics affects the measurement accuracy of the infrared gas analyzer. The result of measuring the spectrum of this conventional multilayer interference filter 28 is spectrum B of FIG. 3, which has a high transmittance but the deposition accuracy of the ZnS film constituting the BP plane 34 is lowered, , It is found that the shape is disturbed and the spectral characteristics are affected.
【0008】 なお、光学フイルタの薄膜層を、GeとSiOの各薄膜で構成することも知ら れている。このGeとSiOの各蒸着薄膜は結合性などが安定しており、精度よ く蒸着できるから、光学フイルタの分光特性に影響をほぼ与えないものである。 しかし、SiOには透過中心波長が5μm以上の波長を吸収するから、BP面と SLC面の各構成材としてSiOを使用すると、その層数がかなり多くなって、 透過率を大きく低減させるから、光学フイルタの多層膜構成材としてSiOは使 用困難であることが知られている。It is also known that the thin film layer of the optical filter is made of Ge and SiO thin films. The vapor-deposited thin films of Ge and SiO have stable bonding properties and can be vapor-deposited with high precision, and therefore have almost no influence on the spectral characteristics of the optical filter. However, since SiO absorbs wavelengths having a transmission center wavelength of 5 μm or more, if SiO is used as each of the constituent materials of the BP surface and the SLC surface, the number of layers increases considerably and the transmittance is greatly reduced. It is known that it is difficult to use SiO as a multilayer film constituent material of an optical filter.
【0009】 本考案は、上記の課題を解決するものであって、製作が容易で分光特性がすぐ れた多層膜干渉フイルタをうることを可能にして、測定成分の測定精度を高くす ることが可能なガス分析計用多層膜干渉フイルタをうることを目的とする。The present invention solves the above problems, and makes it possible to obtain a multilayer interference filter that is easy to manufacture and has excellent spectral characteristics, and to increase the measurement accuracy of the measurement component. It is an object of the present invention to obtain a multilayer film interference filter for a gas analyzer capable of performing the above.
【0010】[0010]
本考案のガス分析計用多層膜干渉フイルタは、サンプルガスを流通させるセル の一側に、そのセルに赤外線を入射する光源が、他側に前記セルを透過した赤外 線を検出する検出器がそれぞれ配置され、かつ前記光源と検出器との間に、前記 赤外線が透過可能に配置される多層膜干渉フイルタにおいて、この多層膜干渉フ イルタを構成する基板片面のバンドパス面がGeとSiOの各蒸着薄膜で形成さ れ、他面のショートロングカット面がGeとZnSの各蒸着薄膜で形成されたこ とを特徴とする。 The multi-layer interference filter for gas analyzer of the present invention is a detector in which a light source for injecting infrared rays into one side of a cell through which a sample gas flows and an infrared ray transmitted through the cell in the other side are detected. In a multilayer interference filter in which the infrared rays can be transmitted between the light source and the detector, the bandpass surface on one side of the substrate forming the multilayer interference filter is Ge and SiO. Of the vapor deposited thin film, and the other short short cut surface is formed of the vapor deposited thin films of Ge and ZnS.
【0011】 前記多層膜干渉フイルタを構成する基板は、任意の赤外線透過光学材を使用す ることが可能であり、例えば、Si、Ge、サファイアなどを挙げることができ る。この多層膜干渉フイルタは、セルの下流側または上流側のいずれに配置する ことも可能である。そして、ガス分析計の形式は任意であって、例えば、一対の セルのそれぞれに対してサンプルガスと比較ガスとを交互に導入する形式、1個 のセルに対してサンプルガスと比較ガスとを交互に導入する形式、または前記従 来例に示した、一対のセルの一方にサンプルガスを、他方のセルに比較ガスをそ れぞれ導入して、各セルに入射させる赤外線をチョッパで断続光とするものを挙 げることができる。The substrate forming the multilayer interference filter can use any infrared transmitting optical material, and examples thereof include Si, Ge and sapphire. The multilayer interference filter can be arranged either on the downstream side or the upstream side of the cell. The format of the gas analyzer is arbitrary, for example, the format in which the sample gas and the reference gas are alternately introduced into each of the pair of cells, and the sample gas and the reference gas are introduced into one cell. Alternatively, the sample gas may be introduced into one of the pair of cells and the reference gas may be introduced into the other of the pair of cells as shown in the above-mentioned conventional example, and the infrared rays to be incident on each cell are interrupted by a chopper. You can pick up what you want to be light.
【0012】[0012]
前記本考案のガス分析計用多層膜干渉フイルタは、そのBP面がGeとSiO で、SLC面がGeとZnSの各薄膜でそれぞれ構成されている。そして、前記 BP面の構成材であるSiOは、前記のように、透過中心波長が5μm以上の波 長を吸収し、透過率を低下させる。しかし、BP面を構成するGeとSiOの各 薄膜の積層数は、SLC面の積層数に比してかなり少ないから、BP面を構成し たSiO薄膜による5μm以上の波長の吸収量は大巾に少なく、SiOの吸収に よる透過率の低下を少なくできる。 The multilayer interference filter for a gas analyzer of the present invention is composed of Ge and SiO 2 on the BP surface and Ge and ZnS thin films on the SLC surface, respectively. As described above, SiO, which is a constituent material of the BP surface, absorbs a wavelength having a transmission center wavelength of 5 μm or more and reduces the transmittance. However, the number of layers of each Ge and SiO thin film that composes the BP surface is considerably smaller than that of the SLC surface, so the absorption amount of wavelengths of 5 μm or more by the SiO thin film that composes the BP surface is very large. In addition, the decrease in transmittance due to absorption of SiO can be reduced.
【0013】 一方、BP面を構成したGeとSiOの各蒸着薄膜は、その結合性などが安定 しており、その蒸着環境などの制御及び理論的な屈折率と膜厚の実現が容易であ って、GeとSiOとの各薄膜の蒸着精度を高くすることが容易であるから、そ の分光特性に対する影響をほぼなくすることができ、分光特性のすぐれたBP面 を比較的容易に構成することができる。すなわち、BP面を構成したSiOが5 μm以上の波長を吸収することによる透過率の低下を、GeとSiOの各薄膜の 蒸着精度を高く維持して、そのすぐれた分光特性で十分に補償したBP面を構成 したものである。On the other hand, the vapor-deposited thin films of Ge and SiO constituting the BP surface have stable bonding properties, etc., and it is easy to control the vapor deposition environment and realize the theoretical refractive index and film thickness. Since it is easy to improve the deposition accuracy of each thin film of Ge and SiO, it is possible to almost eliminate the influence on the spectral characteristics, and it is relatively easy to form a BP surface having excellent spectral characteristics. can do. That is, the decrease in the transmittance due to the absorption of the wavelength of 5 μm or more by the SiO constituting the BP plane was sufficiently compensated by its excellent spectral characteristics while maintaining the high deposition accuracy of each thin film of Ge and SiO. This is what constitutes the BP plane.
【0014】 そして、SLC面を構成したGeとZnSにおいて、前記のように、ZnSの 薄膜は蒸着精度の維持が困難であるが、その影響がSLC面にはほとんど生じな いとともに、GeとZnSとは光線の吸収がなく、透過率に対する影響がない。 したがって、本考案の多層膜干渉フイルタは、透過率がやや低下するが、それを 製作が比較的容易なBP面のすぐれた分光特性で十分に補償したものであって、 赤外線ガス分析計の測定精度を向上させることが可能である。In the Ge and ZnS constituting the SLC plane, as described above, it is difficult to maintain the deposition accuracy of the ZnS thin film, but the influence hardly occurs on the SLC plane, and the Ge and ZnS are not affected. And does not absorb light and has no effect on the transmittance. Therefore, the multilayer interference filter of the present invention has a slightly lowered transmittance, but it is sufficiently compensated by the excellent spectral characteristics of the BP surface, which is relatively easy to manufacture, and the infrared gas analyzer measurement It is possible to improve accuracy.
【0015】[0015]
本考案のガス分析計用多層膜干渉フイルタの実施例を、図1〜2に示したNO ガス分析計について説明する。図1〜2において、1a,1b は平行状に配置された 第1セルと第2セルで、これらは赤外線の透過が可能に構成されるとともに、ガ ス導入口2a,2b とガス排出口3a,3b とが設けられている。4はガス導入口2a,2b のそれぞれに接続された四方切換弁で、これに供給されたサンプルガス5と比較 ガス6とを、四方切換弁4の操作で切換えて、第1,2セル1a,1b のそれぞれに 交互に導入するように構成されている。 An embodiment of the multilayer interference filter for a gas analyzer of the present invention will be described with reference to the NO 2 gas analyzer shown in FIGS. In FIGS. 1 and 2, 1a and 1b are the first cell and the second cell which are arranged in parallel with each other, and these are configured to be capable of transmitting infrared rays, and the gas inlet ports 2a and 2b and the gas outlet port 3a. , 3b are provided. Reference numeral 4 is a four-way switching valve connected to each of the gas inlets 2a and 2b. The sample gas 5 and the comparison gas 6 supplied to this are switched by operating the four-way switching valve 4, and the first and second cells 1a , 1b are alternately introduced.
【0016】 7a,7b は第1,2セル1a,1b の一側に配置されて、それらに赤外線を入射する 第1光源と第2光源、8は第1,2セル1a,1b の他側に配置された多層膜干渉フ イルタで、これは測定成分であるNOガスの吸収波長域を透過し、他の波長域を 反射するように構成されている。そして、この多層膜干渉フイルタ8は、図2に 示したように、Siで形成した基板9の片面にGeとSiOの各蒸着薄膜を積層 したBP面10を形成し、他面にGeとZnSの各蒸着薄膜を積層したSLC面11 を形成して構成されたものであって、BP面10に比してSLC面11がかなり多層 に形成されている。Reference numerals 7a and 7b are arranged on one side of the first and second cells 1a and 1b, and a first light source and a second light source for injecting infrared rays into them, and 8 is the other side of the first and second cells 1a and 1b. The multi-layered interference filter arranged at is configured to transmit the absorption wavelength range of NO gas, which is the measurement component, and reflect the other wavelength ranges. As shown in FIG. 2, the multilayer interference filter 8 has a BP surface 10 formed by laminating vapor-deposited thin films of Ge and SiO on one surface of a substrate 9 made of Si, and Ge and ZnS on the other surface. The SLC surface 11 is formed by laminating the respective vapor-deposited thin films, and the SLC surface 11 is formed in a number of layers as compared with the BP surface 10.
【0017】 12は前記多層膜干渉フイルタ8を透過した赤外線が入射されるコンデンサマイ クロホンを用いたニューマティック形の主検出器で、これは測定成分であるNO ガスと干渉成分であるCO2 とを検出することが可能に構成されている。13は主 検出器12を透過した前記赤外線が入射されるニューマティック形の副検出器で、 これはCO2 の検出が可能に構成されている。14a,14b は主検出器12と副検出器 13の各検出信号が入力される前置増幅器、15は前置増幅器14a の出力信号から前 置増幅器14b の出力信号を減算して測定信号を出力する減算器である。Reference numeral 12 denotes a pneumatic main detector using a condenser microphone to which the infrared light transmitted through the multilayer interference filter 8 is incident. The main detector 12 is NO gas as a measurement component and CO 2 as an interference component. Is configured to be able to detect. Reference numeral 13 is a sub-detector of a pneumatic type in which the infrared ray that has passed through the main detector 12 is incident, and is configured so that CO 2 can be detected. 14a and 14b are preamplifiers to which the detection signals of the main detector 12 and the sub-detector 13 are input, and 15 subtracts the output signal of the preamplifier 14b from the output signal of the preamplifier 14a and outputs the measurement signal. It is a subtractor.
【0018】 前記のように構成されたNOガス分析計は、排ガスなどであるサンプルガス5 と比較ガス6とを、四方切換弁4の切換え操作で、第1,2セル1a,1b のそれぞ れに交互に導入し、かつ第1、第2光源7a,7b が赤外線を第1,2セル1a,1b の それぞれに入射する。すると、第1,2セル1a,1b のそれぞれに導入されたガス を透過した各赤外線が、測定用多層膜干渉フイルタ8を透過して主検出器12に入 射するから、この主検出器12が入射した赤外線に対応した検出信号を出力し、そ の信号が前置増幅器14a を経て減算器15に入力される。また、主検出器12に入射 された赤外線は、それを透過し副検出器13に入射されるから、副検出器13が検出 信号を前置増幅器14b を経て減算器15に入力する。このため、主検出器12の検出 信号から副検出器13の検出信号を減算して、干渉成分CO2 の影響を補償したN Oガス濃度に対応する測定信号を減算器15が出力するから、この減算器15の出力 信号に基づいてNOガスの濃度を測定するものである。In the NO gas analyzer configured as described above, the sample gas 5 such as exhaust gas and the reference gas 6 are respectively switched to the first and second cells 1a and 1b by the switching operation of the four-way switching valve 4. The first and second light sources 7a and 7b are alternately introduced into the infrared rays, and the infrared rays are incident on the first and second cells 1a and 1b, respectively. Then, each infrared ray that has passed through the gas introduced into each of the first and second cells 1a and 1b passes through the measurement multilayer interference filter 8 and is incident on the main detector 12, so that the main detector 12 A detection signal corresponding to the incident infrared ray is output, and the signal is input to the subtracter 15 via the preamplifier 14a. Further, since the infrared light incident on the main detector 12 passes through it and is incident on the sub-detector 13, the sub-detector 13 inputs the detection signal to the subtractor 15 via the preamplifier 14b. Therefore, the detection signal of the sub-detector 13 is subtracted from the detection signal of the main detector 12, and the subtractor 15 outputs a measurement signal corresponding to the NO gas concentration in which the influence of the interference component CO 2 is compensated. The concentration of NO gas is measured based on the output signal of the subtractor 15.
【0019】 そして、前記多層膜干渉フイルタ8のBP面10は、GeとSiOの各蒸着薄膜 で、その積層数がSLC面11よりも少なく形成されたものであって、このGeと SiOの各薄膜は高い精度で蒸着されており、かつSLC面11がGeとZnSの 各蒸着薄膜で形成されている。この多層膜干渉フイルタ8の分光スペクトルを測 定した結果は、図3の分光スペクトルAであって、前記従来例の多層膜干渉フイ ルタの分光スペクトルBよりも、透過率はやや低下しているが、その形に前記分 光スペクトルBのような乱れはほとんどなく、この多層膜干渉フイルタ8がすぐ れた分光特性を備えていることが明らかである。すなわち、BP面10にSiOの 薄膜を使用したことによる透過率の低下を、すぐれた分光特性で十分に補償して いることが明らかである。したがって、この多層膜干渉フイルタ8は、サンプル ガスの測定成分が吸収する赤外線の波長帯域を高精度で透過させるから、その測 定成分を高い精度で測定することが可能である。The BP surface 10 of the multilayer interference filter 8 is a vapor-deposited thin film of Ge and SiO, and the number of stacked layers is smaller than that of the SLC surface 11. The thin film is vapor-deposited with high accuracy, and the SLC surface 11 is formed of vapor-deposited thin films of Ge and ZnS. The measurement result of the spectral spectrum of the multilayer interference filter 8 is the spectral spectrum A of FIG. 3, and the transmittance is slightly lower than the spectral spectrum B of the conventional multilayer interference filter. However, it is clear that the multilayer film interference filter 8 has excellent spectral characteristics in its form, with almost no disturbance as in the above-mentioned spectral distribution B. That is, it is clear that the decrease in the transmittance due to the use of the SiO 2 thin film on the BP surface 10 is sufficiently compensated by the excellent spectral characteristics. Therefore, since the multilayer interference filter 8 transmits the infrared wavelength band absorbed by the measurement component of the sample gas with high accuracy, the measurement component can be measured with high accuracy.
【0020】[0020]
本考案のガス分析計用多層膜干渉フイルタは、上記のように、その基板片面に 形成されるバンドパス面がGeとSiOの各蒸着薄膜で、他面のショートロング カット面がGeとZnSの各蒸着薄膜でそれぞれ形成されたものであり、かつ前 記バンドパス面は、それを構成する薄膜層数が、ショートロングカット面を構成 する薄膜層数に比してかなり少ないものである。したがって、バンドパス面の薄 膜構成材SiOは、透過中心波長が5μm以上の波長を吸収するが、その層数が 比較的少ないから、SiOの吸収による透過率の低下を少なくすることが可能で ある。そして、このバンドパス面を構成するGeとSiOは、その各蒸着薄膜の 結合性などが安定しており、精度よく蒸着することが可能であるから、すぐれた 分光特性を備えたバンドパス面を構成することが可能であって、このすぐれた分 光特性で前記透過率の低下を十分補償できる。しかも、前記バンドパス面の品質 管理が容易であり、そのコストを引き下げることも可能である。 As described above, the multilayer interference filter for a gas analyzer of the present invention has a band-pass surface formed on one surface of the substrate of Ge and SiO vapor-deposited thin films, and a short-long cut surface on the other surface of Ge and ZnS. The bandpass surface is formed by each vapor-deposited thin film, and the number of thin film layers forming the bandpass surface is considerably smaller than the number of thin film layers forming the short long cut surface. Therefore, although the thin film constituent material SiO of the bandpass surface absorbs a wavelength having a transmission center wavelength of 5 μm or more, since the number of layers is relatively small, it is possible to reduce the decrease in the transmittance due to the absorption of SiO. is there. And, since Ge and SiO that compose this bandpass surface have stable bonding properties of the respective vapor-deposited thin films and can be vapor-deposited with high precision, a bandpass surface having excellent spectral characteristics should be used. It is possible to configure the structure, and the excellent light distribution characteristic can sufficiently compensate for the decrease in the transmittance. Moreover, the quality control of the bandpass surface is easy, and the cost can be reduced.
【0021】 また、ショートロングカット面を構成するZnSの蒸着薄膜は付着係数がやや 不安定であるため、蒸着精度がやや低くなるが、それはショートロングカット面 の機能に対してほとんど影響することなく、ショートロングカット面は透過不要 の赤外線の短波長帯域と長波長帯域とを効率よくカットする。したがって、この ガス分析計用多層膜干渉フイルタは、サンプルガスにおける測定成分の吸収波長 域を精度よく透過させて検出器に入射させるから、前記測定成分の測定精度を向 上させる。In addition, since the deposition coefficient of ZnS vapor deposition thin film constituting the short long cut surface is rather unstable, the vapor deposition accuracy is slightly lowered, but it has almost no effect on the function of the short long cut surface. , The short long cut surface efficiently cuts the short wavelength band and long wavelength band of infrared rays that do not require transmission. Therefore, the multilayer interference filter for a gas analyzer accurately transmits the absorption wavelength region of the measurement component in the sample gas and makes it incident on the detector, thereby improving the measurement precision of the measurement component.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】実施例のガス分析計の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a gas analyzer according to an embodiment.
【図2】実施例の多層膜干渉フイルタの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a multilayer interference filter according to an embodiment.
【図3】多層膜干渉フイルタの分光スペクトル図であ
る。FIG. 3 is a spectral spectrum diagram of a multilayer interference filter.
【図4】従来例のガス分析計の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional gas analyzer.
【図5】従来例のの多層膜干渉フイルタの拡大図であ
る。FIG. 5 is an enlarged view of a conventional multilayer interference filter.
1a・1b:第1、2セル、7a・7b:第1、第2光源、8:
多層膜干渉フイルタ、9:基板、10:BP面、11:SL
C面。1a and 1b: first and second cells, 7a and 7b: first and second light sources, 8:
Multilayer interference filter, 9: substrate, 10: BP surface, 11: SL
C side.
Claims (1)
に、そのセルに赤外線を入射する光源が、他側に前記セ
ルを透過した赤外線を検出する検出器がそれぞれ配置さ
れ、かつ前記光源と検出器との間に、前記赤外線が透過
可能に配置される多層膜干渉フイルタにおいて、この多
層膜干渉フイルタを構成する基板片面のバンドパス面が
GeとSiOの各蒸着薄膜で形成され、他面のショート
ロングカット面がGeとZnSの各蒸着薄膜で形成され
たことを特徴とするガス分析計用多層膜干渉フイルタ。1. A light source for injecting infrared rays into the cell is arranged on one side of a cell through which a sample gas flows, and a detector for detecting infrared rays transmitted through the cell is arranged on the other side thereof, and the light source and the detection are performed. In the multilayer interference filter arranged so that infrared rays can pass therethrough, the bandpass surface on one side of the substrate forming the multilayer interference filter is formed of vapor-deposited thin films of Ge and SiO, and A multilayer interference filter for a gas analyzer, characterized in that a short long cut surface is formed of vapor deposited thin films of Ge and ZnS.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2648092U JPH0579502U (en) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | Multilayer interference filter for gas analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2648092U JPH0579502U (en) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | Multilayer interference filter for gas analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0579502U true JPH0579502U (en) | 1993-10-29 |
Family
ID=12194669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2648092U Pending JPH0579502U (en) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | Multilayer interference filter for gas analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0579502U (en) |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP2648092U patent/JPH0579502U/en active Pending
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