[发明专利]光谱分析装置、光谱分析方法和存储介质

说明书

本发明提供光谱分析装置、光谱分析方法和存储介质，无需修正校准曲线就能灵活应对并修正相对于校准曲线制作时的温度与试样测定时的温度的变化的浓度变化。具体地说，所述光谱分析装置(100)根据向试样照射光而得到的分光光谱测定所述试样所含的测定对象成分的浓度，其包括：浓度计算部(11)，使用校准曲线并根据所述分光光谱计算所述测定对象成分的浓度；以及浓度修正部(12)，使用与求所述测定对象成分的浓度的波长区域或波数区域对应的温度修正式，对伴随所述校准曲线制作时的温度与所述浓度测定时的温度的温度差的所述测定对象成分的浓度变化进行修正。

技术领域

本发明涉及例如使用傅立叶变换红外光谱法等红外光谱法的光谱分析装置和光谱分析方法。

背景技术

以往，作为例如测定排气等试样所含的测定对象成分浓度的装置，例如如专利文献1所示，有使用FTIR(傅立叶变换红外光谱)法的装置。

使用所述FTIR法的光谱分析装置，其包括：测量池，导入试样；光照射部，向所述测量池照射红外光；以及光检测器，检测通过了所述测量池的光的强度。此外，所述光谱分析装置使用通过光检测器得到的光强度信号计算排气的光吸收光谱，并根据该光吸收光谱的吸光度计算测定对象成分的浓度。在此，当根据光吸收光谱的吸光度计算浓度时，使用光吸收光谱的吸光度与该吸光度表示的测定对象成分的浓度的校准曲线。

所述的光谱分析装置在试样测定时，将测量池温度调节为一定的温度。在所述测量池的温度与校准曲线制作时的测量池的温度不同的情况下，通过校准曲线得到的浓度会产生误差。

作为减少所述温度变化导致的误差的技术，如专利文献2所示，有对每个温度修正校准曲线的技术。具体地说，对于该光谱分析装置，预先使用相同的试样在基准温度和与基准温度不同的温度下测定光谱，求出它们的差光谱，并通过对测定光谱加上或减去根据试样的温度变化乘上系数的差光谱，将其转换为与在基准温度下测定到的光谱同等的光谱，修正试样的温度变化带来的校准曲线计算结果。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开平9－101257号

专利文献2：日本专利公开公报特开2005－331386号

在此，本发明是为了一举解决所述的问题而做出的发明，不是在修正校准曲线这样的想法下，而是在利用温度修正根据校准曲线得到的浓度这样的想法下做出的发明。

在此，由于根据气体的状态方程式，测定对象成分的浓度随着绝对温度变高而变小，所以可以考虑，使用随着绝对温度变高而使修正后的浓度变大这样的修正式，修正根据校准曲线得到的浓度的测定误差。

可是，本发明人测定了使测量池的温度从100℃到190℃变化时的CO₂、CO、NO、C₃H₈的浓度。另外，此时使用的校准曲线是通过180℃的测量池制作的。

图3表示了此时的各气体成分的浓度变化。如图3所示，可知，CO₂浓度不能使用与绝对温度成比例地变化的气体的状态方程式的修正式进行修正。此外可知，对于NO浓度和C₃H₈浓度，根据温度范围也显示了同样的举动。

认为这些举动的原因如下：在试样为高浓度的情况下，光吸收光谱会饱和(达到顶峰)，所以使用了在光吸收光谱中吸收带的缓坡(裾野)的吸光度小的波长区域或波数区的吸光度。具体地说，在模拟的结果中成为如下的结果：在光吸收光谱中，在吸收带的中央区域，依照以往的理论，随着温度变高强度下降，但是在远离中央区域的缓坡的区域中，随着温度上升强度上升。如图4所示，认为该现象是由于以下的原因：具有的能级不同的几个转动态的存在概率，由于温度发生变化。

发明内容

本发明要解决的主要问题是：不依赖使用气体的状态方程式的修正，灵活应对并修正相对于校准曲线制作时的温度与试样测定时的温度之间的温度变化的浓度变化。