[发明专利]分析装置、分析装置用程序及分析方法

说明书

本发明提供的分析装置(100)，修正由于共存成分引起的共存影响或者参照光的波长偏移而产生的测量对象成分的光吸收光谱的变化，高精度地测量测量对象成分的浓度，对试样中包含的测量对象成分进行分析，其具备：光源(2)，对试样射出参照光；光检测器(3)，检测参照光透过了试样后的试样光的强度；参数确定部(64、66)，确定表示由于试样中包含的共存成分或者参照光的波长偏移而产生的测量对象成分或者干扰成分的光吸收光谱的变化的参数；以及浓度计算部(65)，根据与试样光的强度关联的强度关联信号，计算使用表示光吸收光谱的变化的参数修正后的测量对象成分的浓度。

技术领域

本发明涉及例如用于气体的成分分析等的分析装置等。

背景技术

以往，如专利文献1所示，有对半导体激光器的注入电流进行调制、对振荡波长进行扫描、得到测量对象气体的吸收光谱由此进行浓度定量的分析方法(TDLAS：TunableDiode Laser Absorption Spectroscopy)。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2016-90521号

发明内容

本发明要解决的技术问题

但是，在TDLAS这样的使用了激光器的吸收分光法中，不仅受到具有与测量对象成分的光吸收光谱重叠的光吸收光谱的干扰成分的影响(干扰影响)，而且受到在高浓度(数％～数十％左右)下共存的共存成分的浓度变化的影响，其形状发生变化(共存影响)。具体地说，光吸收光谱的宽度变宽，吸收峰变低(展宽(broadening))。其结果，导致测量对象成分的浓度产生测量误差。另外，在测量对象成分本身为高浓度的情况下，测量对象成分本身成为共存成分，由于测量对象成分本身的浓度变化，发生共存影响(自展宽)。即，共存成分是对自己或者其它成分带来展宽影响的成分。另外，在TDLAS这样的使用了激光器的吸收分光法中，由于周围温度变化等引起从激光器射出的光的波长偏移，导致测量对象成分的浓度产生测量误差。即，不论在哪种情况下，测量对象成分的光吸收光谱都发生变化，测量对象成分的浓度都产生测量误差。

本发明是鉴于上述这样的问题而做出的发明，本发明的主要目的在于在利用了光吸收的分析装置中，对由共存成分引起的共存影响或者波长偏移而产生的光吸收光谱的变化进行修正，高精度地测量测量对象成分的浓度。

已知由于共存成分的影响而展宽的光吸收光谱，如图10的(A)所示，按照共存成分的浓度，光谱宽度变宽，吸收峰的高度变低，但是其整体的面积几乎不变。另一方面，在压力变动的情况下，如图10的(B)所示，光吸收光谱的宽度变宽，但是吸收峰的高度几乎不变。

因此，本发明人着眼于共存影响与压力变动引起的光吸收光谱的变化的不同以及类似性，发现了：新导入表示由于试样中包含的共存成分而产生的测量对象成分的光吸收光谱的变化率的展宽因子F_B，如果将某个压力P下的吸光度信号设为A(t,P)，则由于共存影响而引起了展宽因子F_B的展宽时的吸光度信号A’(t,P)近似地用以下的式子表示。

[数学式1]

即，共存影响引起的光谱变化与压力成为F_B倍且吸光度成为1/F_B倍的光谱变化基本相同。本发明的基本概念是利用这一点将共存影响引起的展宽换算为压力变化、并与压力修正同时进行共存影响修正。

另外，由于周围温度变化等引起的光源的波长的偏移，也会引起光吸收光谱的变化，因此需要检测该变化并进行修正。

用于解决技术问题的技术方案