JP2003114190A - Method and device for environmental monitoring - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、大気中の環境汚染
物質等の化学物質を測定する環境モニタリング方法及び
装置に係り、特に、複数の地点における化学物質を連続
的に測定しうる環境モニタリング方法及び装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an environmental monitoring method and apparatus for measuring chemical substances such as environmental pollutants in the atmosphere, and more particularly to an environmental monitoring method capable of continuously measuring chemical substances at a plurality of points. And equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】環境中に存在する化学物質のモニタリン
グは、我々の実生活を取り巻く環境において、急速にそ
の重要性を増している。例えば、近年、ゴミ焼却施設か
ら排出されるダイオキシン類等の微量な化学物質に起因
する環境汚染が関心を集めている。また、新築住宅、マ
ンションの建材に含まれるVOC(Volatile Organic C
ompound;揮発性有機物質)と称される化学物質が室内
で気化して住人に健康障害を与える事例が報告されてお
り、シックハウス症候群として大きな問題となってい
る。2. Description of the Related Art Monitoring of chemical substances existing in the environment is rapidly increasing in importance in the environment surrounding our real life. For example, in recent years, environmental pollution caused by minute amounts of chemical substances such as dioxins discharged from garbage incineration facilities has been attracting attention. In addition, VOC (Volatile Organic C) included in building materials for new houses and condominiums
It has been reported that chemical substances called volatile organic compounds (ompounds) vaporize indoors and cause health problems to residents, which has become a major problem as sick house syndrome.
【0003】したがって、上述のような環境中に微量に
存在する化学物質を高感度かつ的確にモニタし、それら
化学物質の発生源の特定、環境への排出量の制御・管理
等を行う必要に迫られている。このためには、環境中に
存在する化学物質をリアルタイムで高感度に検出して物
質の同定を行うことができる環境センサの開発が急務と
なっている。Therefore, it is necessary to monitor the chemical substances existing in a small amount in the environment as described above with high sensitivity and accuracy, identify the source of these chemical substances, and control / manage the emission amount to the environment. I am under pressure. To this end, there is an urgent need to develop an environmental sensor capable of detecting a chemical substance existing in the environment in real time with high sensitivity to identify the substance.
【0004】大気中の化学物質を測定する従来の方法で
は、加熱脱離GC−MS(Gas Ghromatography-Mass Sp
ectroscopy)や、FT−IR(Fourier Transform Infr
aredSpectroscopy)等が知られている。A conventional method for measuring chemical substances in the atmosphere is thermal desorption GC-MS (Gas Ghromatography-Mass Spectral).
ectroscopy) and FT-IR (Fourier Transform Infr)
aredSpectroscopy) is known.
【0005】加熱脱離GC−MSでは、まず、TENA
Xなどの多孔質物質に測定気体を吸着する。次いで、こ
れを加熱して吸着した化学物質を放出し、質量分析計に
より化学物質の成分同定・定量が行われる。これによ
り、微量の化学物質の成分分離・構造分析を一連の測定
として行うことが可能となっている。In thermal desorption GC-MS, first, TENA
A measurement gas is adsorbed on a porous substance such as X. Then, this is heated to release the adsorbed chemical substance, and the components of the chemical substance are identified and quantified by the mass spectrometer. This makes it possible to perform component separation and structural analysis of a trace amount of chemical substances as a series of measurements.
【0006】FT−IRでは、図10に示すように、赤
外光源100により赤外線を被測定対象気体に照射す
る。次いで、被測定対象気体中を通過した赤外線を分光
分析器102により分光分析して吸収スペクトルを求め
る。赤外線の吸収スペクトルは化学物質に固有なもので
あるので、被測定対象気体中の化学物質を同定すること
ができる。また、赤外線の吸収量は、化学物質の濃度に
比例するので、被測定対象気体中の化学物質の定量を行
うこともできる。FT−IRは、GC−MSと比べて装
置構成がシンプルであり、また測定に要する時間も短い
ため、リアルタイム性を有する測定方法である。更に、
FT−IRは、装置を測定環境中に持ち込み、その場で
測定を行うことができるという利点を有している。In FT-IR, as shown in FIG. 10, an infrared light source 100 irradiates infrared rays to a gas to be measured. Then, the infrared ray that has passed through the gas to be measured is spectrally analyzed by the spectral analyzer 102 to obtain an absorption spectrum. Since the infrared absorption spectrum is unique to the chemical substance, the chemical substance in the gas to be measured can be identified. Further, since the amount of infrared absorption is proportional to the concentration of the chemical substance, the chemical substance in the gas to be measured can be quantified. FT-IR is a measurement method having real-time properties because it has a simpler device configuration than GC-MS and requires a short time for measurement. Furthermore,
FT-IR has the advantage that the device can be brought into the measurement environment and the measurement can be performed on the spot.
【0007】しかしながら、GC−MSは、通常測定に
数時間を要するため、環境のモニタリングという観点か
らは、リアルタイム性に欠ける測定方法といえる。ま
た、GC−MS投入用のカラムの作製作業は研究室など
で行う必要があり、環境をその場で測定することができ
ない。このため、測定結果を環境管理等に有効にフィー
ドバックすることが困難であった。However, since the GC-MS usually requires several hours for measurement, it can be said that the measurement method lacks real-time property from the viewpoint of environmental monitoring. Further, the work for producing the column for loading the GC-MS needs to be performed in a laboratory or the like, and the environment cannot be measured on the spot. Therefore, it is difficult to effectively feed back the measurement results to environmental management.
【0008】一方、FT−IRは、大気環境を高感度で
測定することが困難であるという問題を有している。一
般的に、FT−IRで大気環境を測定する場合、前述の
ように測定環境中に赤外光源と分光分析器とを設置し、
気体中に直接赤外線を照射してその赤外線を分光分析す
る手法が用いられる。この場合、気体中に存在する化学
物質に対するFT−IRの検出感度は、赤外線を照射し
た光路長に比例する。例えば、FT−IRにより気体中
に1ppmの濃度で存在する化学物質を検出するために
は、赤外線の光路長が約1m必要となる。したがって、
大気中に0.01ppmの濃度でしか存在しない微量の
化学物質を検出するためには、100mもの赤外線の光
路長が必要となる。すなわち、FT−IRによって微量
の化学物質を検出するためには、赤外線の光路長を確保
するために大規模な光学系が必要となる。このため、大
気中における微量化学物質の検出をFT−IRで実現し
ようとなると、その場測定が可能でありリアルタイム性
を有するというFT−IRの利点が失われてしまうこと
となっていた。On the other hand, FT-IR has a problem that it is difficult to measure the atmospheric environment with high sensitivity. Generally, when measuring an atmospheric environment by FT-IR, an infrared light source and a spectroscopic analyzer are installed in the measuring environment as described above,
A method of irradiating infrared rays directly into a gas and spectrally analyzing the infrared rays is used. In this case, the detection sensitivity of FT-IR with respect to the chemical substance existing in the gas is proportional to the optical path length of the infrared rays. For example, in order to detect a chemical substance existing in a gas at a concentration of 1 ppm by FT-IR, the optical path length of infrared rays is required to be about 1 m. Therefore,
An optical path length of 100 m of infrared rays is required to detect a trace amount of chemical substances existing in the atmosphere at a concentration of only 0.01 ppm. That is, in order to detect a small amount of chemical substance by FT-IR, a large-scale optical system is required to secure the optical path length of infrared rays. Therefore, if it is attempted to detect a trace chemical substance in the atmosphere by FT-IR, the advantage of FT-IR that in-situ measurement is possible and that it has real-time property is lost.
【0009】かかる観点から、本願発明者は、環境中に
存在する化学物質を高感度かつリアルタイムに検出しう
る化学物質検出方法及び装置をすでに提案している(例
えば、特願平2001−68863号公報を参照)。図
11は、従来の化学物質検出装置の構造の一例を示す概
略図である。From this point of view, the inventor of the present application has already proposed a chemical substance detection method and apparatus capable of detecting chemical substances existing in the environment with high sensitivity and in real time (for example, Japanese Patent Application No. 2001-68863). See the bulletin). FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the structure of a conventional chemical substance detection device.
【0010】本願発明者が提案している化学物質検出装
置では、プローブ光となる赤外線を基板104に入射す
る赤外光源106が、基板封入容器108に収容された
基板104の一方の端面近傍に配置されている。基板1
04の赤外光源106が配置された端面に対向する端面
近傍には、基板104内部を多重反射した後に基板10
4から出射される赤外線を検出し分光分析するFT−I
R装置110が接続されている。In the chemical substance detecting device proposed by the inventor of the present application, an infrared light source 106 for injecting infrared rays as probe light into the substrate 104 is provided near one end face of the substrate 104 housed in the substrate enclosing container 108. It is arranged. Board 1
In the vicinity of the end face opposite to the end face on which the infrared light source 106 of No. 04 is arranged, after the substrate 104 is multiply reflected,
FT-I that detects infrared rays emitted from 4 and performs spectral analysis
The R device 110 is connected.
【0011】化学物質の測定においては、まず、環境中
の被測定対象気体を基板封入容器108内に導入し、被
測定対象気体中の化学物質の赤外透過基板100表面へ
付着させる。そして、赤外透過基板104表面に付着し
た化学物質を、多重内部反射FT−IR法によって検出
する。すなわち、赤外光源106により赤外線を基板封
入容器108内の赤外透過基板104の一端に基板内部
で多重反射するように入射する。赤外透過基板104内
部に入射された赤外線は、基板表面で反射するときに滲
み出る光の周波数成分が基板表面に付着した化学物質の
分子振動周波数と一致していると共鳴吸収される。そし
て赤外透過基板104の他端から放出された赤外線を、
FT−IR装置110により検出・分光分析して、赤外
透過基板104に付着した化学物質の種類を同定し付着
量を算出する。この赤外透過基板104に付着した化学
物質の測定結果に基づき、被測定対象気体中の化学物質
の種類、濃度を推定する。こうして、環境中の被測定対
象気体に含まれる化学物質を高感度でリアルタイムに検
出することが可能となっている。In the measurement of the chemical substance, first, the gas to be measured in the environment is introduced into the substrate enclosure 108, and the chemical substance in the gas to be measured is attached to the surface of the infrared transparent substrate 100. Then, the chemical substance attached to the surface of the infrared transmitting substrate 104 is detected by the multiple internal reflection FT-IR method. That is, the infrared light source 106 causes infrared rays to be incident on one end of the infrared transmissive substrate 104 in the substrate enclosure 108 so as to be multiply reflected inside the substrate. The infrared rays incident on the inside of the infrared transmissive substrate 104 are resonantly absorbed when the frequency component of the light that oozes out when reflected on the substrate surface matches the molecular vibration frequency of the chemical substance attached to the substrate surface. Then, the infrared rays emitted from the other end of the infrared transmitting substrate 104 are
The FT-IR device 110 performs detection / spectral analysis to identify the type of chemical substance attached to the infrared transmission substrate 104 and calculate the attachment amount. Based on the measurement result of the chemical substance attached to the infrared transparent substrate 104, the type and concentration of the chemical substance in the gas to be measured are estimated. In this way, it is possible to detect chemical substances contained in the measurement target gas in the environment with high sensitivity in real time.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】環境モニタリングにお
いては、環境汚染物質の分布測定、汚染源の特定等の観
点から、複数の場所を連続的に測定することが望まれ
る。上述した従来の化学物質検出装置を用いて複数の場
所の連続的に測定するとなると、複数台の化学物質検出
装置を測定すべき場所に設置することとなる。In environmental monitoring, it is desired to continuously measure a plurality of places from the viewpoints of distribution measurement of environmental pollutants, identification of pollution sources, and the like. If the above-described conventional chemical substance detection device is used to continuously measure at a plurality of places, a plurality of chemical substance detection devices will be installed at the place to be measured.
【0013】しかしながら、上述の化学物質検出装置が
有するFT−IR装置には、マイケルソン型干渉計のよ
うな分光器が搭載されている。このような分光器は、か
なりの大きさ・重量を有し、しかも高価である。したが
って、上述の化学物質検出装置を用いて複数の場所を連
続的に測定することは現実的には困難であった。However, the FT-IR device included in the above-mentioned chemical substance detection device is equipped with a spectroscope such as a Michelson interferometer. Such a spectrometer has a considerable size and weight, and is expensive. Therefore, it has been practically difficult to continuously measure a plurality of places using the above-described chemical substance detection device.
【0014】本発明の目的は、簡易かつ低廉な装置構成
で複数の場所の環境を連続的にモニタリングしうる環境
モニタリング方法及び装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an environment monitoring method and device capable of continuously monitoring the environment at a plurality of places with a simple and inexpensive device configuration.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的は、環境大気中
に含まれる化学物質に関する情報を含む担体を、複数の
地点においてそれぞれ生成し、前記複数の地点において
それぞれ生成された前記担体を、一の地点に伝送し、前
記一の地点において、前記複数の地点の前記環境大気中
に含まれる前記化学物質の種類及び/又は量を、前記担
体に含まれる前記情報に基づいて算出することを特徴と
する環境モニタリング方法により達成される。The above object is to produce a carrier containing information on chemical substances contained in ambient air at a plurality of points, and to produce the carrier produced at each of the plurality of points. And calculating the type and / or amount of the chemical substance contained in the ambient atmosphere at the plurality of points at the one point based on the information contained in the carrier. It is achieved by the environmental monitoring method.
【0016】また、上記の環境モニタリング方法におい
て、前記複数の地点のそれぞれにおいて、環境大気に基
板を曝露することにより前記基板に前記化学物質を前記
基板に付着させ、前記基板に赤外線を入射することによ
り前記基板表面に付着している前記化学物質の情報を取
得し、前記担体としての赤外線に前記情報を重畳し、前
記基板から出射される前記担体としての赤外線を前記一
の地点に伝送するようにしてもよい。In the above-mentioned environmental monitoring method, at each of the plurality of points, the substrate is exposed to ambient air so that the chemical substance is attached to the substrate and infrared rays are incident on the substrate. To obtain information on the chemical substance attached to the substrate surface, superimpose the information on the infrared ray as the carrier, and transmit the infrared ray as the carrier emitted from the substrate to the one point. You may
【0017】また、上記の環境モニタリング方法におい
て、前記基板を容器内に収容し、前記環境大気を前記容
器内に導入し、前記環境大気を前記容器内で流動させる
ことにより、前記環境大気に前記基板を曝露するように
してもよい。In the above environmental monitoring method, the substrate is housed in a container, the ambient air is introduced into the container, and the ambient air is allowed to flow in the container, whereby the ambient air is introduced into the ambient atmosphere. The substrate may be exposed.
【0018】また、上記の環境モニタリング方法におい
て、前記担体に含まれる前記情報に基づいて算出された
特定の化学物質の濃度が所定の基準値を超えた場合に警
報を出力するようにしてもよい。In the above environmental monitoring method, an alarm may be output when the concentration of the specific chemical substance calculated based on the information contained in the carrier exceeds a predetermined reference value. .
【0019】また、上記の環境モニタリング方法におい
て、前記環境大気中に含まれる前記化学物質と電磁波と
を相互作用させることにより前記化学物質の情報を取得
し、前記担体としての電磁波に前記情報を重畳するよう
にしてもよい。Further, in the above environmental monitoring method, the chemical substance contained in the ambient atmosphere and the electromagnetic wave are allowed to interact with each other to obtain information on the chemical substance, and the information is superimposed on the electromagnetic wave as the carrier. You may do it.
【0020】また、上記目的は、複数の地点にそれぞれ
に配置され、環境大気中に含まれる化学物質に関する情
報を含む担体を生成する複数の環境情報取得手段と、前
記複数の環境情報取得手段のそれぞれにより生成された
前記担体を一の地点に伝送する担体伝送手段と、前記一
の地点に設けられ、前記複数の環境情報取得手段のそれ
ぞれにより生成された前記担体を分析することにより、
前記複数の地点の前記環境大気中に含まれる前記化学物
質の種類を同定し及び/又は前記化学物質の濃度を算出
する分析手段とを有することを特徴とする環境モニタリ
ング装置により達成される。Further, the above-mentioned object is to be arranged at a plurality of points respectively, and to generate a carrier containing information on chemical substances contained in the ambient air, and a plurality of environmental information obtaining means. Carrier transmitting means for transmitting the carrier generated by each to one point, and by analyzing the carrier generated by each of the plurality of environmental information acquisition means provided at the one point,
The present invention is achieved by an environment monitoring device comprising: an analyzing unit that identifies the types of the chemical substances contained in the ambient air at the plurality of points and / or calculates the concentration of the chemical substances.
【0021】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記環境情報取得手段は、前記環境大気中に含まれ
る化学物質を付着する基板と、前記基板に赤外線を入射
する赤外線入射手段とを有し、前記基板から出射された
赤外線を前記担体として生成するようにしてもよい。Further, in the above-mentioned environment monitoring device, the environment information acquisition means includes a substrate to which a chemical substance contained in the ambient air is attached, and an infrared ray incident means to inject infrared rays to the substrate, Infrared rays emitted from the substrate may be generated as the carrier.
【0022】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記担体伝送手段は、光ファイバ又は光導波管であ
るようにしてもよい。Further, in the above environment monitoring device, the carrier transmission means may be an optical fiber or an optical waveguide.
【0023】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記環境情報取得手段は、赤外線を前記基板内部で
多重反射させることにより、前記基板表面に付着してい
る前記化学物質の情報を取得し、前記担体としての赤外
線に前記情報を重畳するようにしてもよい。Further, in the above environment monitoring device, the environment information acquisition means acquires information on the chemical substance adhering to the surface of the substrate by multiple reflection of infrared rays inside the substrate, and the carrier. The information may be superposed on the infrared rays.
【0024】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記環境情報取得手段は、前記赤外線入射手段によ
り前記基板の一の面側から赤外線を入射し前記基板を透
過させることにより、前記基板表面に付着している前記
化学物質の情報を取得し、前記担体としての赤外線に前
記情報を重畳するようにしてもよい。Further, in the above-mentioned environment monitoring device, the environment information acquisition means attaches to the surface of the substrate by allowing the infrared incidence means to inject infrared rays from one surface side of the substrate and transmit the infrared rays. It is also possible to obtain information on the chemical substance that is present and superimpose the information on infrared rays as the carrier.
【0025】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記基板は、実質的に並行に配された一対の基板を
有し、前記環境情報取得手段は、前記赤外線入射手段に
より前記一対の基板間で多重反射するように赤外線を入
射し前記一対の基板間を多重反射させることにより、前
記基板表面に付着している前記化学物質の情報を取得
し、前記担体としての赤外線に前記情報を重畳するよう
にしてもよい。Further, in the above-mentioned environment monitoring device, the substrate has a pair of substrates arranged substantially in parallel, and the environment information acquisition means multiplexes between the pair of substrates by the infrared incident means. By injecting infrared rays so as to reflect and multiple reflection between the pair of substrates, information on the chemical substance attached to the substrate surface is obtained, and the information is superimposed on the infrared rays as the carrier. May be.
【0026】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記環境情報取得手段は、前記基板を収容し、前記
環境大気が導入される容器を更に有するようにしてもよ
い。Further, in the above-mentioned environment monitoring device, the environment information acquisition means may further include a container for accommodating the substrate and for introducing the environment atmosphere.
【0027】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記分析手段は、フーリエ変換分光法に基づき、前
記担体として伝送された赤外線を分析するようにしても
よい。Further, in the above-mentioned environment monitoring device, the analyzing means may analyze infrared rays transmitted as the carrier based on Fourier transform spectroscopy.
【0028】また、上記の環境モニタリング装置におい
て、前記分析手段により算出された特定の化学物質の濃
度が所定の基準値を超えた場合に警報を出力する警報装
置を更に有するようにしてもよい。The environment monitoring device may further include an alarm device for outputting an alarm when the concentration of the specific chemical substance calculated by the analyzing means exceeds a predetermined reference value.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】[本発明の原理]本発明の環境モ
ニタリング方法及び装置の原理について、図1及び図2
を用いて説明する。図1は、本発明の環境モニタリング
方法及び装置の原理を示す概略図、図2は、赤外線多重
内部反射法の原理を示す概略図、図3は、並行平板型多
重反射法の原理を示す概略図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Principle of the Present Invention] FIGS. 1 and 2 show the principle of the environmental monitoring method and apparatus of the present invention.
Will be explained. 1 is a schematic diagram showing the principle of the environment monitoring method and apparatus of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of the infrared multiple internal reflection method, and FIG. 3 is a schematic diagram showing the principle of the parallel plate multiple reflection method. It is a figure.
【0030】本発明の環境モニタリング装置は、図1に
示すように、環境モニタリングを行うべき場所に設置さ
れ、それぞれ環境大気中に存在する化学物質の情報を取
得し、取得した情報を担う遠隔に伝送可能な担体を出力
する複数のセンサ部10と、各センサ部10から出力さ
れた情報を分析し、各センサ部10が設置された場所の
環境大気中に存在する化学物質を測定する測定部12と
を有している。各センサ部10と測定部12とは、セン
サ部から出力された情報を担う担体を測定装置に伝送す
る伝送体14により接続されている。As shown in FIG. 1, the environmental monitoring device of the present invention is installed at a place where environmental monitoring is to be performed, acquires information on chemical substances existing in the ambient atmosphere, respectively, and remotely controls the acquired information. A plurality of sensor units 10 that output transmissible carriers, and a measurement unit that analyzes the information output from each sensor unit 10 and measures the chemical substances existing in the ambient air at the place where each sensor unit 10 is installed. 12 and. Each sensor unit 10 and the measurement unit 12 are connected by a transmission body 14 that transmits a carrier that carries information output from the sensor unit to the measurement device.
【0031】このように、本発明による環境モニタリン
グ装置は、環境大気中に存在する化学物質の情報を取得
する複数のセンサ部10と、センサ部10により取得さ
れた情報を分析する測定部12とが分離して配置され、
各センサ部10と測定部12とが伝送体14により接続
されていることに特徴がある。環境中に存在する化学物
質の情報を取得する複数のセンサ部10と、その分析を
行う測定部12とを分離することにより、簡易かつ低廉
な装置構成で複数の場所の環境を連続的に測定すること
が可能となる。As described above, the environment monitoring apparatus according to the present invention includes a plurality of sensor units 10 for acquiring information on chemical substances existing in the ambient atmosphere, and a measuring unit 12 for analyzing the information acquired by the sensor units 10. Are placed separately,
It is characterized in that each sensor unit 10 and the measuring unit 12 are connected by a transmitter 14. By separating a plurality of sensor units 10 for acquiring information on chemical substances existing in the environment and a measuring unit 12 for analyzing the same, the environment of a plurality of places can be continuously measured with a simple and inexpensive device configuration. It becomes possible to do.
【0032】センサ部10は、設置された場所の環境大
気中に含まれる特定の化学物質の種類や存在量を反映す
る情報を取得し、取得した情報を担う遠隔に伝送可能な
担体を出力するものである。The sensor unit 10 acquires information reflecting the type and abundance of a specific chemical substance contained in the ambient atmosphere of the place where the sensor unit 10 is installed, and outputs a carrier capable of transmitting the acquired information remotely. It is a thing.
【0033】センサ部10において環境大気中に含まれ
る化学物質の情報を取得する手段の第1の例としては、
赤外線多重内部反射法を適用することが考えられる。赤
外線多重内部反射法を用いて化学物質の情報を取得する
方法について図2を用いて説明する。As a first example of means for acquiring information on chemical substances contained in the ambient air in the sensor section 10,
It is possible to apply the infrared multiple internal reflection method. A method of acquiring information on a chemical substance using the infrared multiple internal reflection method will be described with reference to FIG.
【0034】基板16を測定対象である環境大気に曝露
すると、基板16の表面には環境大気中に含まれる環境
汚染物質18などの化学物質が付着する。化学物質が付
着した基板16に所定角度で赤外線を入射すると、赤外
線は内部多重反射を繰り返し、その後基板16から出射
される。この際、赤外線が基板16表面で反射するとき
に滲み出す光(エヴァネッセント光)の周波数成分と、
表面に付着している環境汚染物質18の分子振動周波数
とが等しいと、その周波数域において赤外線の吸収が起
きる。When the substrate 16 is exposed to the ambient air which is the object of measurement, chemical substances such as environmental pollutants 18 contained in the ambient air adhere to the surface of the substrate 16. When infrared rays are incident on the substrate 16 to which the chemical substance is attached at a predetermined angle, the infrared rays repeat internal multiple reflection and then are emitted from the substrate 16. At this time, the frequency component of the light (evanescent light) that exudes when the infrared rays are reflected by the surface of the substrate 16,
When the molecular vibration frequency of the environmental pollutant 18 adhering to the surface is equal, infrared absorption occurs in that frequency range.
【0035】表面における1回の反射により赤外線が吸
収されてT倍に減衰すると仮定すると、Lambert-Beer
の式により、Tは次の式で表される。Assuming that infrared rays are absorbed and attenuated T times by one reflection on the surface, Lambert-Beer
From the equation, T is represented by the following equation.
【0036】T=(I/I0)e-Ac
ここで、I0は表面に化学物質が付着していない場合の
光反射強度、Iは表面に化学物質が付着している場合の
光反射強度、cは表面の有機物の濃度、Aは定数であ
る。T = (I / I 0 ) e −Ac where I 0 is the light reflection intensity when no chemical substance is attached to the surface, and I is the light reflection intensity when the chemical substance is attached to the surface. Intensity, c is the concentration of organic substances on the surface, and A is a constant.
【0037】上述の赤外線の吸収は分子の構造に固有な
性質である。したがって、基板16内部で多重反射した
後に出射される赤外線を分析することにより、環境大気
から基板16表面に付着した環境汚染物質18の種類及
び付着量を測定することができる。この結果に基づき、
環境大気中に含まれる環境汚染物質18の種類の同定及
び濃度の算出を行うことが可能となる。すなわち、基板
16内部を多重反射した後に出射される赤外線が、その
とき環境大気中に存在する環境汚染物質等の化学物質に
関する情報の担体となる。The above-mentioned absorption of infrared rays is a property peculiar to the structure of the molecule. Therefore, by analyzing the infrared rays emitted after multiple reflection inside the substrate 16, the type and amount of the environmental pollutant 18 adhering to the surface of the substrate 16 from the ambient air can be measured. Based on this result,
It is possible to identify the type and calculate the concentration of the environmental pollutant 18 contained in the ambient air. That is, the infrared rays emitted after being multiple-reflected inside the substrate 16 serve as a carrier of information relating to chemical substances such as environmental pollutants present in the ambient atmosphere at that time.
【0038】赤外線多重内部反射法では、煩雑な試料の
前処理が必要のないことや、測定にリアルタイム性があ
ること、測定に時間を要しないこと等の利点がある。ま
た、多重反射を繰り返した赤外線を分光分析するため、
信号対雑音比(S/N比)が向上され、高感度で環境汚
染物質などの化学物質を検出することができる。The infrared multiple internal reflection method is advantageous in that no complicated pretreatment of the sample is required, the measurement has real-time property, and the measurement does not take time. In addition, in order to spectroscopically analyze infrared rays that have undergone multiple reflections,
The signal-to-noise ratio (S / N ratio) is improved, and chemical substances such as environmental pollutants can be detected with high sensitivity.
【0039】センサ部10において環境大気中に含まれ
る化学物質の情報を取得する手段の第2の例としては、
並行平板型多重反射法を適用することが考えられる。並
行平板型多重反射法を用いて化学物質の情報を取得する
方法について図3を用いて説明する。As a second example of means for acquiring information on chemical substances contained in the ambient air in the sensor section 10,
It is conceivable to apply the parallel plate type multiple reflection method. A method of acquiring information on a chemical substance using the parallel plate multiple reflection method will be described with reference to FIG.
【0040】図3に示すように、ほぼ平行に配置された
一対の基板17a、17bを測定対象である環境大気に
曝露すると、基板17a、17bの表面には環境大気中
に含まれる環境汚染物質18などの化学物質が付着す
る。対向する基板17a、17b間に所定角度で赤外線
を入射すると、赤外線は基板17a、17b表面間で多
重反射を繰り返し、その後基板17a、17b間から出
射される。基板17a、17b表面で赤外線が反射する
とき、赤外多重内部反射法の場合と同様に環境汚染物質
18による赤外線の吸収が起こる。したがって、基板1
7a、17b間を多重反射した後に出射される赤外線を
分析することにより、環境大気中に含まれる環境汚染物
質18の種類の同定及び濃度の算出を行うことが可能と
なる。すなわち、基板17a、17b間を多重反射した
後に出射される赤外線が、そのとき環境大気中に存在す
る環境汚染物質等の化学物質に関する情報の担体とな
る。As shown in FIG. 3, when a pair of substrates 17a, 17b arranged substantially parallel to each other is exposed to the ambient air to be measured, the surfaces of the substrates 17a, 17b are exposed to environmental pollutants contained in the ambient air. Chemical substances such as 18 adhere. When infrared rays are incident between the opposing substrates 17a and 17b at a predetermined angle, the infrared rays repeatedly undergo multiple reflection between the surfaces of the substrates 17a and 17b, and then are emitted from between the substrates 17a and 17b. When infrared rays are reflected on the surfaces of the substrates 17a and 17b, absorption of infrared rays by the environmental pollutant 18 occurs as in the case of the infrared multiple internal reflection method. Therefore, the substrate 1
By analyzing the infrared rays emitted after multiple reflection between 7a and 17b, it is possible to identify the type of the environmental pollutant 18 contained in the ambient air and calculate the concentration thereof. That is, the infrared rays emitted after multiple reflection between the substrates 17a and 17b serve as a carrier of information regarding chemical substances such as environmental pollutants present in the ambient air at that time.
【0041】また、化学物質の赤外線の吸収に基づいて
環境大気中に含まれる化学物質の情報を取得する手段と
して、環境大気中の化学物質を赤外透過性の基板に付着
させ、基板表面に赤外線を照射し、基板を透過した赤外
線を分析するようにしてもよい。また、従来のFT−I
Rのように、環境大気に直接照射した赤外線を分析する
ようにしてもよい。Further, as a means for acquiring information on the chemical substance contained in the ambient air based on the absorption of the infrared ray of the chemical substance, the chemical substance in the ambient air is adhered to the infrared permeable substrate and the substrate surface is attached. Infrared rays may be irradiated and the infrared rays transmitted through the substrate may be analyzed. In addition, the conventional FT-I
As in R, infrared rays directly applied to the ambient atmosphere may be analyzed.
【0042】上述のように、環境大気中に存在する環境
汚染物質等の化学物質に関する情報の担体を赤外線とす
る場合には、赤外光源として、有機分子の分子振動に対
応する2〜25μm帯域の赤外線を発する光源を適用す
ることができる。例えば、フィラメントとしてのシリコ
ンカーバイド(SiC)やニクロム線に電流を印加して
発する熱線を光源として用いる。As described above, when infrared rays are used as the information carrier for chemical substances such as environmental pollutants existing in the ambient air, the infrared light source serves as a 2 to 25 μm band corresponding to the molecular vibration of organic molecules. A light source that emits infrared rays can be applied. For example, a heat ray generated by applying a current to silicon carbide (SiC) as a filament or a nichrome wire is used as a light source.
【0043】なお、センサ部10において環境大気中に
含まれる化学物質の情報を取得する手段として、上記手
法のほかに、可視光や紫外線、その他の波長の電磁波を
用いて環境大気中に含まれる化学物質の情報を取得する
手法を適用することもできる。As a means for acquiring information on chemical substances contained in the ambient atmosphere in the sensor unit 10, in addition to the above-mentioned method, visible light, ultraviolet rays, or electromagnetic waves of other wavelengths are used for inclusion in the ambient atmosphere. A method of acquiring information on chemical substances can also be applied.
【0044】可視光線などによる化学物質の情報を取得
する方法としては、例えば、ラマン散乱を用いたラマン
分光法がある。ラマン散乱の原理は、振動数νで振動し
ている分子にレーザ光等の振動数ν0の単色光を照射す
ると、振動数ν0±νの散乱光を生じるものである。照
射光と散乱光との振動数差をラマンシフトという。この
ラマンシフトをスペクトル解析することにより、物質の
解析を行うことができる。ラマン分光法を適用する場合
には、照射光の光源として、連続発振レーザ光源を用い
る。一般的には、波長514.5nm、488.0n
m、457.9nmのAr+レーザを用いるが、近赤外
レーザや紫外レーザを用いることもできる。光源以外の
構成については、ラマン分光法を原理とするセンサ部1
0は、上述した赤外線多重内部反射法や並行平板型多重
反射法等の場合とほぼ同様である。As a method of acquiring information on a chemical substance by visible light or the like, there is Raman spectroscopy using Raman scattering, for example. The principle of Raman scattering is that when a molecule vibrating at a frequency ν is irradiated with monochromatic light having a frequency ν 0 such as laser light, scattered light having a frequency ν 0 ± ν is generated. The frequency difference between the irradiation light and the scattered light is called Raman shift. A substance can be analyzed by spectrally analyzing the Raman shift. When Raman spectroscopy is applied, a continuous wave laser light source is used as a light source of irradiation light. Generally, the wavelength is 514.5 nm, 488.0n
Although an Ar + laser of m, 457.9 nm is used, a near infrared laser or an ultraviolet laser can also be used. Regarding the configuration other than the light source, the sensor unit 1 based on Raman spectroscopy is used.
0 is almost the same as in the case of the infrared multiple internal reflection method or the parallel plate type multiple reflection method described above.
【0045】測定部12としては、センサ部10が出力
する化学物質に関する情報の担体に対応する分析装置を
用いることとなる。例えば、センサ部10が赤外線多重
内部反射法、並行平板型多重反射法を原理とする場合に
は、環境大気中に含まれる化学物質の情報を担う担体は
赤外線となる。したがって、測定部12として、センサ
部10から伝送される赤外線を分光分析するFT−IR
装置等を用いることができる。センサ部10において化
学物質が付着した基板内部を多重反射した赤外線等をF
T−IR装置により分光分析することにより、環境大気
中に含まれる化学物質の種類の同定及び/又はその濃度
の算出をすることができる(多重内部反射FT−IR
法)。なお、多重内部反射FT−IR法による化学物質
の検出手法については、例えば、特願平2001−68
863号公報に詳述されている。また、FT−IRにつ
いては、例えば、田隅三生編著「FTIRの基礎と実際
第2版」(東京化学同人)に詳述されている。As the measuring unit 12, an analyzing device corresponding to a carrier of information on chemical substances output from the sensor unit 10 is used. For example, when the sensor unit 10 uses the infrared multiple internal reflection method or the parallel plate multiple reflection method as a principle, the infrared carrier is a carrier that carries information about chemical substances contained in the ambient atmosphere. Therefore, as the measurement unit 12, an FT-IR for spectrally analyzing infrared rays transmitted from the sensor unit 10.
A device or the like can be used. In the sensor unit 10, infrared rays or the like which are multiple-reflected inside the substrate to which the chemical substance is attached are F
By spectroscopic analysis using a T-IR device, it is possible to identify the type of chemical substance contained in the ambient atmosphere and / or calculate its concentration (multiple internal reflection FT-IR).
Law). A method of detecting a chemical substance by the multiple internal reflection FT-IR method is described in, for example, Japanese Patent Application No. 2001-68.
This is described in detail in Japanese Patent No. 863. In addition, FT-IR is described in detail, for example, in "Basics and FTIR of FTIR 2nd Edition" (edited by Sansei Tasumi) (Tokyo Kagaku Dojin).
【0046】また、センサ部10がラマン分光法を原理
とする場合には、センサ部10から伝送される化学物質
のに関する情報の担体として、Ar+レーザ光源等から
照射されたレーザ光を分光分析することとなる。センサ
部10における光源の違いを除けば、ラマン分光法を原
理とする場合の測定部12は、赤外線多重内部反射法、
並行平板型多重反射法を原理とする場合のFT−IR装
置を用いた測定部12とほぼ同様の構成となる。When the sensor unit 10 is based on the principle of Raman spectroscopy, laser light emitted from an Ar + laser light source or the like is spectroscopically analyzed as a carrier of information regarding chemical substances transmitted from the sensor unit 10. Will be done. Except for the difference in the light source in the sensor unit 10, the measuring unit 12 based on the principle of Raman spectroscopy is the infrared multiple internal reflection method,
The configuration is almost the same as that of the measuring unit 12 using the FT-IR device when the parallel plate multiple reflection method is used as a principle.
【0047】伝送体14は、センサ部10から出力され
る環境大気中に含まれる化学物質の情報の担体を、測定
部12に伝送するための伝送路として機能するものであ
る。伝送体14としては、センサ部10から出力された
担体が有する化学物質に関する情報をなるべく劣化する
ことなく伝送しうるものが望ましい。上述のようにセン
サ部10において赤外線多重内部反射法、並行平板型多
重反射法等を用いる場合、伝送体14としては、センサ
部10から出力される赤外線を測定部12に伝送しうる
ものを適用する。化学物質に関する情報の担体が赤外線
などの光の場合には、伝送体14としては、光ファイバ
や光導波管等を適用することができる。The transmitter 14 functions as a transmission path for transmitting the information carrier of the chemical substance contained in the ambient air output from the sensor unit 10 to the measuring unit 12. As the transmission body 14, it is desirable that the transmission body 14 can transmit the information on the chemical substance contained in the carrier output from the sensor unit 10 without deterioration as much as possible. When the infrared multiple internal reflection method, the parallel plate type multiple reflection method, or the like is used in the sensor unit 10 as described above, as the transmitter 14, one that can transmit the infrared light output from the sensor unit 10 to the measurement unit 12 is applied. To do. When the carrier of information about chemical substances is light such as infrared rays, an optical fiber, an optical waveguide, or the like can be applied as the transmission body 14.
【0048】[実施形態]本発明の一実施形態による環
境モニタリング方法及び装置を図4乃至図7を用いて説
明する。図4は、本実施形態による環境モニタリング装
置の構成を示す概略図、図5は、光ファイバの構造を示
す概略図、図6は、本実施形態による環境モニタリング
装置におけるスイッチの構成の例を示す概略図、図7
は、本実施形態による環境モニタリング方法によりアセ
トンについて得られた赤外吸収スペクトルの例を示すグ
ラフである。[Embodiment] An environment monitoring method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the environment monitoring device according to the present embodiment, FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the optical fiber, and FIG. 6 shows an example of the configuration of switches in the environment monitoring device according to the present embodiment. Schematic, Figure 7
FIG. 4 is a graph showing an example of an infrared absorption spectrum obtained for acetone by the environment monitoring method according to the present embodiment.
【0049】〔1〕環境モニタリング装置
本実施形態による環境モニタリング装置について図4乃
至図6を用いて説明する。[1] Environmental Monitoring Device The environmental monitoring device according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 4 to 6.
【0050】環境モニタリングを行う複数の箇所には、
環境大気中に含まれる化学物質による吸収を受けた赤外
線を出力するセンサ部20a、20b、20c、20d
がそれぞれ設置されている。各センサ部20a、20
b、20c、20dは、環境大気中に含まれる化学物質
を付着する赤外透過基板28と、赤外透過基板28を収
容する基板封入容器30とをそれぞれ有している。基板
封入容器30には、環境大気を導入する導入口32と、
環境大気を排気する排気口34とがそれぞれ設けられて
いる。各センサ部20a、20b、20c、20dに
は、また、プローブ光となる赤外線を赤外透過基板28
内部を多重反射するように入射する赤外光源36がそれ
ぞれ設けられている。At a plurality of locations for environmental monitoring,
Sensor units 20a, 20b, 20c, 20d that output infrared rays that have been absorbed by chemical substances contained in ambient air
Are installed respectively. Each sensor unit 20a, 20
Each of b, 20c, and 20d has an infrared transmissive substrate 28 to which a chemical substance contained in ambient air is attached, and a substrate enclosing container 30 that accommodates the infrared transmissive substrate 28. The substrate enclosure 30 has an inlet 32 for introducing ambient air,
An exhaust port 34 for exhausting ambient air is provided, respectively. An infrared transmitting substrate 28 is provided for each of the sensor portions 20a, 20b, 20c, 20d to receive infrared rays as probe light.
Infrared light sources 36 are provided so as to make multiple reflections inside.
【0051】センサ部20a、20b、20c、20d
には、センサ部20a、20b、20c、20dから出
力された赤外線を伝送する光伝送路24a、24b、2
4c、24dがそれぞれ接続されている。光伝送路24
a、24b、24c、24dの一端は、赤外透過基板2
8の端部にそれぞれ配置されており、赤外透過基板28
内部を多重反射した後に出射される赤外線が光伝送路2
4a、24b、24c、24dに入射するようになって
いる。光伝送路24a、24b、24c、24dには、
光伝送路24a、24b、24c、24dにより出力さ
れる信号のいずれかを選択して出力するスイッチ26が
接続されている。Sensor parts 20a, 20b, 20c, 20d
Are optical transmission lines 24a, 24b, 2 for transmitting infrared rays output from the sensor units 20a, 20b, 20c, 20d.
4c and 24d are respectively connected. Optical transmission line 24
One end of each of a, 24b, 24c, and 24d is an infrared transparent substrate 2
8 are arranged at the end portions of the infrared transmission substrate 28.
Infrared rays emitted after multiple reflections inside the optical transmission line 2
4a, 24b, 24c, and 24d are incident. The optical transmission lines 24a, 24b, 24c, 24d have
A switch 26 for selecting and outputting any of the signals output by the optical transmission lines 24a, 24b, 24c, 24d is connected.
【0052】スイッチ26の出力には、センサ部20
a、20b、20c、20dから出力された赤外線を分
光分析し、環境大気中に含まれる化学物質の同定や濃度
の算出等を行う測定部22が接続されている。測定部2
2は、各センサ部20a、20b、20c、20dから
出力される赤外線を分光分析するFT−IR装置38
と、FT−IR装置38の分析結果に基づき警報を発す
る警報装置40とを有している。At the output of the switch 26, the sensor unit 20
A measurement unit 22 is connected to perform spectroscopic analysis of infrared rays output from a, 20b, 20c, and 20d to identify chemical substances contained in ambient air and calculate concentrations. Measuring unit 2
2 is an FT-IR device 38 for spectrally analyzing infrared rays output from the respective sensor units 20a, 20b, 20c, 20d.
And an alarm device 40 for issuing an alarm based on the analysis result of the FT-IR device 38.
【0053】このように、本実施形態による環境モニタ
リング装置は、赤外線多重内部反射法により環境中の化
学物質の情報を有する赤外線を出力する複数のセンサ部
20a、20b、20c、20dが、光伝送路24a、
24b、24c、24dにより赤外線の分光分析等を行
う1台の測定部22に接続されていることに主たる特徴
がある。このようにして環境モニタリング装置を構成す
ることにより、環境大気中に含まれる化学物質による吸
収を受けた赤外線を出力するセンサ部20a、20b、
20c、20d毎に大型で高価なFT−IR装置を用意
する必要がない。したがって、簡易かつ低廉な装置構成
で広域環境を連続的に測定することができる。すなわ
ち、FT−IR装置とセンサ部とが一体化した従来の化
学物質検出装置を用いて複数の場所をモニタリングする
場合に比べて低コスト化を図ることができる。例えば、
2000年現在でセンサ部の価格は数十万円である。一
方、赤外線検出器を含むFT−IR装置の価格は数百万
円である。したがって、FT−IR装置とセンサ部とが
一体化した従来の化学物質検出装置を用いて30地点を
モニタリングする場合には数千万円以上の設備費用が必
要となる。これに対し、本発明によれば、センサ部を3
0台用意して1台のFT−IR装置に接続すればよいの
で、数百万円の設備費用で30地点をモニタリングする
ことができる。As described above, in the environment monitoring apparatus according to the present embodiment, the plurality of sensor units 20a, 20b, 20c, 20d for outputting infrared rays having information on chemical substances in the environment by the infrared multiple internal reflection method are used for optical transmission. Path 24a,
The main feature is that they are connected to one measuring unit 22 that performs infrared spectroscopic analysis and the like by 24b, 24c, and 24d. By configuring the environment monitoring device in this manner, the sensor units 20a, 20b that output infrared rays absorbed by the chemical substances contained in the ambient air,
It is not necessary to prepare a large and expensive FT-IR device for each of 20c and 20d. Therefore, it is possible to continuously measure a wide area environment with a simple and inexpensive device configuration. That is, cost reduction can be achieved as compared with the case of monitoring a plurality of places using a conventional chemical substance detection device in which an FT-IR device and a sensor unit are integrated. For example,
As of 2000, the price of the sensor unit is several hundred thousand yen. On the other hand, the price of the FT-IR device including the infrared detector is several million yen. Therefore, if the conventional chemical substance detection device in which the FT-IR device and the sensor unit are integrated is used to monitor 30 points, equipment cost of tens of millions of yen or more is required. On the other hand, according to the present invention, the sensor unit is
Since it is sufficient to prepare zero units and connect them to one FT-IR device, it is possible to monitor 30 points at a facility cost of several million yen.
【0054】また、各センサ部20a、20b、20
c、20dを設置した場所の環境を1台の測定部22で
モニタリングするので、各設置場所の測定結果を一括管
理することができる。これにより、センサ部20a、2
0b、20c、20dを設置した所定の領域の環境汚染
物質の分布を的確に把握することができ、汚染源の特定
等を容易に行うことができる。In addition, each sensor section 20a, 20b, 20
Since the environment of the place where c and 20d are installed is monitored by one measuring unit 22, it is possible to collectively manage the measurement results of each installation place. As a result, the sensor units 20a, 2
It is possible to accurately grasp the distribution of environmental pollutants in a predetermined area where 0b, 20c, and 20d are installed, and to easily identify the pollution source and the like.
【0055】次に、本実施形態による環境モニタリング
装置の各構成要素について詳述する。Next, each component of the environment monitoring device according to this embodiment will be described in detail.
【0056】(a)センサ部20a、20b、20c、
20d
各センサ部20a、20b、20c、20dは、環境モ
ニタリングをすべき場所に設置され、赤外線多重内部反
射法に基づき環境大気中に含まれる化学物質の情報を取
得した赤外線を出力するものである。以下、センサ部2
0a、20b、20c、20dの各構成要素について詳
述する。(A) Sensor parts 20a, 20b, 20c,
20d Each of the sensor units 20a, 20b, 20c, 20d is installed at a place where environmental monitoring is to be performed, and outputs infrared rays that have acquired information on chemical substances contained in the ambient atmosphere based on the infrared multiple internal reflection method. . Hereinafter, the sensor unit 2
Each of the components 0a, 20b, 20c and 20d will be described in detail.
【0057】前述の通り、各センサ部20a、20b、
20c、20dは、赤外透過基板28と、基板封入容器
30と、赤外光源36とを有している。As described above, each sensor section 20a, 20b,
20 c and 20 d each include an infrared transparent substrate 28, a substrate enclosing container 30, and an infrared light source 36.
【0058】赤外透過基板28は、環境大気中に含まれ
る化学物質を吸着して測定に供するためのものである。
したがって、検出すべき化学物質の分子振動に対応する
波長域の光を透過する材料であることが必要である。代
表的な有機物質の基本振動に対応する波数域は、500
cm-1(波長20μm)〜5000cm-1(波長2μ
m)程度の赤外・近赤外域である。この有機物質の赤外
吸収の波数域内の、物質が共通にもっている特定の種類
の分子振動に起因する赤外吸収の波数帯域、例えばCH
3非対称伸縮振動に対応する波数域を少なくとも透過す
る物質を赤外透過基板28として選択する。また、化学
物質の検出に際しては、赤外透過基板28を環境大気に
曝露することとなるので、その材料としては、潮解性が
ないものであることが必要である。The infrared transparent substrate 28 is for adsorbing a chemical substance contained in the ambient air and providing it for measurement.
Therefore, it is necessary to use a material that transmits light in a wavelength range corresponding to the molecular vibration of the chemical substance to be detected. The wavenumber range corresponding to the fundamental vibration of a typical organic substance is 500
cm -1 (wavelength 20μm) ~5000cm -1 (wavelength 2μ
m) Infrared / near infrared region. In the infrared absorption wave number range of this organic substance, the infrared absorption wave number band due to a specific type of molecular vibration that the substances have in common, for example, CH
3 A material that transmits at least the wave number region corresponding to the asymmetric stretching vibration is selected as the infrared transmitting substrate 28. Further, since the infrared transparent substrate 28 is exposed to the ambient air when detecting the chemical substance, it is necessary that the material thereof has no deliquescent property.
【0059】赤外透過基板28の形状は、例えば、端面
の傾きを45度に研磨することが望ましい。こうするこ
とで、赤外透過基板28内部への赤外線の入射効率を高
めることができるとともに、赤外線を赤外透過基板28
内部で多重反射させることができる。また、赤外線が多
重内部反射する際に光が散乱されるのを防ぐために、赤
外透過基板28には、両面研磨された基板を用いる必要
がある。The shape of the infrared transmitting substrate 28 is preferably polished, for example, so that the inclination of the end face is 45 degrees. By doing so, it is possible to increase the efficiency of incidence of infrared rays into the infrared transmission substrate 28, and at the same time, to transmit the infrared rays to the infrared transmission substrate 28.
Multiple reflections can be made inside. Further, in order to prevent light from being scattered when multiple infrared rays are internally reflected, it is necessary to use a substrate whose both surfaces are polished as the infrared transparent substrate 28.
【0060】基板封入容器36は、赤外透過基板28を
収容するものであり、この内部に環境大気が導入され、
例えば、基板封入容器30にサンプリングポンプ(図示
せず)を設け、基板封入容器30内の気体を排気口34
から排気して基板封入容器30内を陰圧にするようにす
る。これにより、導入口32から環境大気が基板封入容
器30内に導入され、排気口34から基板封入容器30
外へ排出される。これにより、環境大気が赤外透過基板
28表面に対して効率的に流動する。したがって、環境
大気中に含まれる化学物質の赤外透過基板28表面への
付着率を向上することができ、環境大気中に含まれる化
学物質を高感度で検出することができる。基板封入容器
30内への環境大気の導入方法については、例えば本願
発明者による特願平2001−68863号公報に詳述
されている。The substrate encapsulation container 36 accommodates the infrared transparent substrate 28, and the ambient atmosphere is introduced therein.
For example, a sampling pump (not shown) is provided in the substrate enclosing container 30, and the gas in the substrate enclosing container 30 is exhausted 34.
The inside of the substrate sealing container 30 is evacuated to a negative pressure. As a result, the ambient air is introduced into the substrate sealing container 30 through the inlet 32, and the substrate sealing container 30 is discharged through the exhaust port 34.
It is discharged to the outside. As a result, the ambient atmosphere efficiently flows on the surface of the infrared transparent substrate 28. Therefore, the adhesion rate of the chemical substance contained in the ambient air to the surface of the infrared transmission substrate 28 can be improved, and the chemical substance contained in the ambient air can be detected with high sensitivity. The method of introducing the ambient air into the substrate enclosure 30 is described in detail in, for example, Japanese Patent Application No. 2001-68863 by the inventor of the present application.
【0061】なお、赤外透過基板28を基板封入容器3
0に収容せずに直接環境中に曝露し、環境中の化学物質
を赤外透過基板28表面に付着するようにしてもよい。It should be noted that the infrared transparent substrate 28 is used as the substrate enclosure 3
Alternatively, the chemical substance in the environment may be directly attached to the surface of the infrared transmissive substrate 28 without being stored in 0.
【0062】赤外光源36は、プローブ光となる赤外線
を、赤外透過基板28内部で多重反射するように赤外透
過基板28端部から所定の角度で入射するものである。The infrared light source 36 is adapted to make an infrared ray, which is a probe light, enter at a predetermined angle from the end of the infrared transparent substrate 28 so as to be multiply reflected inside the infrared transparent substrate 28.
【0063】赤外光源36としては、有機分子の分子振
動に対応する2〜25μm帯域の赤外線を発する光源を
適用することができる。例えば、フィラメントとしての
SiCやニクロム線に電流を印加して発する熱線を光源
として用いることができる。SiCグローバ灯などのS
iCを用いた光源は、1.1〜25μm帯域の赤外線を
発し、かつ、空気中でむき出しで使用しても焼損がない
という特徴がある。As the infrared light source 36, a light source which emits infrared rays in the 2 to 25 μm band corresponding to the molecular vibration of organic molecules can be applied. For example, a heat ray generated by applying a current to SiC or nichrome wire as a filament can be used as a light source. S such as SiC global light
The light source using iC emits infrared rays in the 1.1 to 25 μm band, and is characterized in that it does not burn even if it is used exposed in the air.
【0064】なお、赤外線の入射角度の設定に関して
は、例えば同一出願人による特願平11−95853号
公報に詳述されている。The setting of the incident angle of infrared rays is described in detail, for example, in Japanese Patent Application No. 11-95583 by the same applicant.
【0065】上述のように、赤外透過基板28や、基板
封入容器30、赤外光源36等からなるセンサ部20
a、20b、20c、20dは、FT−IR装置38を
有する測定部22と比較して、コンパクトかつ低廉に構
成することができる。また、本実形態による環境モニタ
リング装置では、センサ部20a、20b、20c、2
0dと測定部22とを分離して設置することができる。
したがって、FT−IR装置とセンサ部とが一体化した
大型の従来の化学物質検出装置では測定することが困難
であった狭い場所等にもセンサ部を設置することができ
るというメリットもある。As described above, the sensor section 20 including the infrared transmitting substrate 28, the substrate enclosing container 30, the infrared light source 36 and the like.
The a, 20b, 20c, and 20d can be configured compactly and inexpensively as compared with the measuring unit 22 having the FT-IR device 38. Further, in the environment monitoring device according to the present embodiment, the sensor units 20a, 20b, 20c, 2
0d and the measurement unit 22 can be installed separately.
Therefore, there is also an advantage that the sensor unit can be installed in a narrow space or the like, which is difficult to measure with a large-sized conventional chemical substance detection device in which the FT-IR device and the sensor unit are integrated.
【0066】(b)光伝送路24a、24b、24c、
24d
光伝送路24a、24b、24c、24dは、それぞれ
センサ部20a、20b、20c、20dの赤外透過基
板28内部を多重反射した後に出射される赤外線を、測
定部22のFT−IR装置38に伝送するためのもので
ある。光伝送路24a、24b、24c、24dとして
は、例えば光ファイバや、光導波管を用いることができ
る。(B) Optical transmission lines 24a, 24b, 24c,
The 24d optical transmission lines 24a, 24b, 24c, and 24d emit infrared rays emitted after multiple reflection inside the infrared transmission substrate 28 of the sensor units 20a, 20b, 20c, and 20d, respectively, and the FT-IR device 38 of the measurement unit 22. It is for transmission to. As the optical transmission lines 24a, 24b, 24c and 24d, for example, an optical fiber or an optical waveguide can be used.
【0067】光ファイバは、長距離光通信の主役となっ
ている光伝送路である。図5に示すように、屈折率の異
なる2種類の材質を同心円構造としたものであり、内側
部分をコアといい、外側部分をクラッドという。コアの
屈折率n1と、クラッドの屈折率n2との間には、n1>
n2の関係がある。これにより、光ファイバのコアに入
射された赤外線は、コアとクラッドとの界面で全反射を
繰り返しながら進行する。光ファイバの材質は、石英ガ
ラスなどであり、自由に引き回すことが可能である。こ
れにより、光ファイバにより測定部22に接続されたセ
ンサ部20a、20b、20c、20dを高い自由度で
環境中に設置することができる。The optical fiber is an optical transmission line that plays a major role in long-distance optical communication. As shown in FIG. 5, two kinds of materials having different refractive indexes have a concentric structure, the inner part is called a core, and the outer part is called a clad. The refractive index n 1 of the core, between the refractive index n 2 of the cladding, n 1>
There is a relationship of n 2 . As a result, the infrared rays incident on the core of the optical fiber proceed while repeating total reflection at the interface between the core and the clad. The material of the optical fiber is quartz glass or the like, and it can be freely drawn. Accordingly, the sensor units 20a, 20b, 20c, 20d connected to the measuring unit 22 by the optical fiber can be installed in the environment with a high degree of freedom.
【0068】光伝送路24a、24b、24c、24d
として光ファイバを用いる利点としては、単位長さの当
たりの光の減衰量が一定でかつ安定していること、コア
とクラッドとの界面で全反射するときの光の減衰がほと
んどないこと、が挙げられる。Optical transmission lines 24a, 24b, 24c, 24d
As an advantage of using the optical fiber as above, the attenuation amount of light per unit length is constant and stable, and there is almost no attenuation of light when totally reflected at the interface between the core and the clad. Can be mentioned.
【0069】したがって、光ファイバを光伝送路24に
用いた場合には、その光ファイバの長さから、センサ部
20a、20b、20c、20dから出射され測定部2
2に導入されるまでの赤外線の減衰量を正確に把握する
ことができる。したがって、この減衰量を考慮した上で
赤外線をFT−IR装置38によって分光分析すること
ができるので、高い定量精度を実現することができる。Therefore, when an optical fiber is used for the optical transmission line 24, the measuring unit 2 emits light from the sensor units 20a, 20b, 20c and 20d due to the length of the optical fiber.
It is possible to accurately grasp the amount of attenuation of infrared rays until it is introduced into item 2. Therefore, infrared rays can be spectroscopically analyzed by the FT-IR device 38 in consideration of this attenuation amount, and high quantitative accuracy can be realized.
【0070】光ファイバのコアとクラッドとの界面で全
反射するときに光の減衰がほとんどないのは、コアとク
ラッドとの界面での次にような全反射の機構による。す
なわち、コアとクラッドとの界面で光が全反射する際、
厳密には全ての光が界面で「折り曲げられる」わけでは
なく、クラッドに対する光のわずかな「滲み出し」が起
こる。この「滲み出した」光は、エヴァネッセント波と
呼ばれる。そして、エヴァネッセント波は、再びコアに
戻っていく。このような全反射では、エヴァネッセント
波の減衰がほとんどなく、したがって、全反射時の光の
減衰がほとんどない。コアとクラッドとの界面での全反
射に対し、鏡面での全反射は、光が「折り曲げられる」
反射であり、このとき、エヴァネッセント波は反射せず
に透過する。したがって、鏡面での全反射では、この透
過分だけ反射光が減衰する。The reason why there is almost no attenuation of light when totally reflecting at the interface between the core and the clad of the optical fiber is due to the following mechanism of total reflection at the interface between the core and the clad. That is, when the light is totally reflected at the interface between the core and the clad,
Strictly not all light "folds" at the interface, but a slight "bleeding" of light into the cladding occurs. This "bleeding" light is called the evanescent wave. Then, the evanescent wave returns to the core again. In such total reflection, there is almost no attenuation of the evanescent wave, and therefore there is almost no attenuation of light during total reflection. In contrast to total reflection at the interface between the core and the clad, total reflection on the mirror surface causes the light to be “bent”.
It is reflection, and at this time, the evanescent wave is transmitted without being reflected. Therefore, in the total reflection on the mirror surface, the reflected light is attenuated by this transmitted amount.
【0071】上述のように、光ファイバは、光伝送路2
4a、24b、24c、24dとして極めて有効である
一方、そのコアの材質により透過帯域が決定されるとい
う難点がある。例えば、光通信に用いられる波長1.5
μm帯の光に関しては石英ガラスのファイバで0.16
dB/kmという低損失のものが存在する。FT−IR
に用いる赤外線の波長は、2μmから20μmまでとい
う広帯域にわたるものなので、適切なコアの材質を選択
する必要がある。As described above, the optical fiber is the optical transmission line 2
4a, 24b, 24c, and 24d are extremely effective, but there is a drawback that the transmission band is determined by the material of the core. For example, a wavelength of 1.5 used for optical communication
For the light in the μm band, it is 0.16 with a silica glass fiber.
There is a low loss of dB / km. FT-IR
Since the wavelength of infrared rays used in the above is in a wide band from 2 μm to 20 μm, it is necessary to select an appropriate material for the core.
【0072】一方、光導波管は、光ファイバとほぼ同様
の構造を有する。ただし、コアに相当する部分が中空と
なっている。そして、管の内壁が、例えばアルミコーテ
ィングが施されており、鏡面に仕上げられている。これ
により、光導波管内に入射された赤外線は、内部で全反
射しながら進行していく。管の材質には特に制約がな
く、管の材質として柔軟性の高いものを選択することに
より、自由な引き回しが可能となる。これにより、光フ
ァイバの場合と同様に、光導波管により測定部22に接
続されたセンサ部20a、20b、20c、20dを高
い自由度で環境中に設置することができる。On the other hand, the optical waveguide has a structure similar to that of an optical fiber. However, the part corresponding to the core is hollow. The inner wall of the tube is, for example, coated with aluminum and has a mirror finish. As a result, the infrared rays that have entered the optical waveguide proceed while being totally reflected inside. There is no particular restriction on the material of the pipe, and by selecting a highly flexible material for the pipe, it is possible to freely draw it around. Thereby, similarly to the case of the optical fiber, the sensor units 20a, 20b, 20c, 20d connected to the measuring unit 22 by the optical waveguide can be installed in the environment with a high degree of freedom.
【0073】光伝送路24a、24b、24c、24d
として光導波管を用いる利点としては、内部が中空なの
で基本的にほとんどの波長域の光を減衰することなく伝
送することができること、管の内部径を自由に設定する
ことができること、が挙げられる。その反面、一般に管
の内部が空気で満たされているために管内を進行する赤
外線が空気中の化学物質の吸収を受ける、鏡面での反射
が全反射であるために減衰が起こる、という欠点があ
る。Optical transmission lines 24a, 24b, 24c, 24d
As an advantage of using an optical waveguide, since the inside is hollow, it is possible to basically transmit light in almost all wavelength ranges without attenuating, and it is possible to freely set the inside diameter of the tube. . On the other hand, the infrared rays traveling inside the tube are generally absorbed by chemical substances in the air because the inside of the tube is filled with air, and the attenuation occurs because the reflection on the mirror surface is total reflection. is there.
【0074】したがって、光伝送路24a、24b、2
4c、24dとして光導波管を用いる場合には、管内を
真空にするか或いは窒素などの赤外線に対して吸収を示
さない標準ガスでパージする必要がある。Therefore, the optical transmission lines 24a, 24b, 2
When using optical waveguides as 4c and 24d, it is necessary to evacuate the interior of the tubes or purge with a standard gas that does not absorb infrared rays such as nitrogen.
【0075】(c)スイッチ26
スイッチ26は、各センサ部20a、20b、20c、
20dに接続する光伝送路24a、24b、24c、2
4dにより伝送された赤外線のうち、いずれか一つの光
伝送路からの赤外線を選択してFT−IR装置38に導
入するものである。図6(a)及び図6(b)は、それ
ぞれスイッチ26の構成の例を示す概略図である。(C) Switch 26 The switch 26 is for each of the sensor units 20a, 20b, 20c,
Optical transmission lines 24a, 24b, 24c, 2 connected to 20d
The infrared rays from any one of the infrared rays transmitted by 4d are selected and introduced into the FT-IR device 38. FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams showing an example of the configuration of the switch 26.
【0076】図6(a)に示すように、配列された各光
伝送路24a、24b、24c、24dの端と、FT−
IR装置38との間に移動鏡42を配置する。そして、
移動鏡42を所定の光伝送路の端から放出された赤外線
の光路上に移動し、赤外線の光路を変えることによりF
T−IR装置38に導入する。As shown in FIG. 6A, the ends of the arrayed optical transmission lines 24a, 24b, 24c, 24d and the FT-
A movable mirror 42 is arranged between the IR device 38 and the IR device 38. And
By moving the movable mirror 42 onto the optical path of the infrared rays emitted from the end of the predetermined optical transmission path and changing the optical path of the infrared rays, F
It is introduced into the T-IR device 38.
【0077】なお、図6(b)に示すように、FT−I
R装置38自体を移動する構成としてもよい。すなわ
ち、FT−IR装置38を光伝送路24a、24b、2
4c、24dのうちの所定の光伝送路の端から放出され
た赤外線の光路上に移動する。そして、所定のセンサ部
からの赤外線をFT−IR装置38に導入してもよい。As shown in FIG. 6B, FT-I
The configuration may be such that the R device 38 itself is moved. That is, the FT-IR device 38 is connected to the optical transmission lines 24a, 24b, 2
It moves to the optical path of infrared rays emitted from the end of the predetermined optical transmission path of 4c and 24d. Then, infrared rays from a predetermined sensor unit may be introduced into the FT-IR device 38.
【0078】上述したスイッチ26によりFT−IR装
置38に導入する赤外線を切り替えることにより、各セ
ンサ部20a、20b、20c、20dから伝送される
赤外線を1台のFT−IR装置38で分光分析すること
ができる。By switching the infrared rays introduced into the FT-IR apparatus 38 by the above-mentioned switch 26, the infrared rays transmitted from the respective sensor sections 20a, 20b, 20c and 20d are spectrally analyzed by one FT-IR apparatus 38. be able to.
【0079】(d)測定部22(FT−IR装置38、
警報装置40)
FT−IR装置38は、例えば、二光束干渉計(マイケ
ルソン光干渉計)を基にしたフーリエ変換分光のメカニ
ズムにより、赤外線を分光分析するものである。光伝送
路24a、24b、24c、24dによってセンサ部2
0a、20b、20c、20dから伝送され、スイッチ
26を介して導入された赤外線を、FT−IR装置38
は分光分析する。(D) Measuring unit 22 (FT-IR device 38,
Alarm device 40) The FT-IR device 38 is for performing infrared spectroscopic analysis by a Fourier transform spectroscopy mechanism based on, for example, a two-beam interferometer (Michelson optical interferometer). The sensor unit 2 is formed by the optical transmission lines 24a, 24b, 24c and 24d.
Infrared rays transmitted from 0a, 20b, 20c and 20d and introduced through the switch 26 are transferred to the FT-IR device 38.
Analyze spectroscopically.
【0080】また、FT−IR装置38は、得られたス
ペクトルの測定データに基づき、環境大気中に存在する
化学物質の同定や濃度の算出を行う演算装置(図示せ
ず)を備えている。Further, the FT-IR device 38 is equipped with a computing device (not shown) for identifying chemical substances existing in the ambient atmosphere and calculating the concentration thereof, based on the obtained spectrum measurement data.
【0081】演算装置の記憶部には、環境大気中に存在
する化学物質の種類と検量線は別途データベースとして
蓄えられてる。測定データはそれらのデータベースを参
照して定量化される。In the storage unit of the arithmetic unit, the types of chemical substances existing in the ambient atmosphere and the calibration curve are separately stored as a database. The measurement data is quantified with reference to those databases.
【0082】環境大気中に含まれる化学物質を同定する
ために、様々な物質の各種分子振動による赤外吸収の波
数がデータベースとして演算装置に蓄えられている。例
えば、各化学物質について、CH3対称伸縮振動や、C
H3非対称伸縮振動、CH2対称伸縮振動、CH2非対称
伸縮振動等による吸収波数のデータが蓄えられている。
化学物質の同定の際には、各種分子振動による吸収波数
のデータベースの中から、ある特定の分子振動による吸
収波数のデータが参照される。In order to identify the chemical substances contained in the ambient air, the wave number of infrared absorption due to various molecular vibrations of various substances is stored in the arithmetic unit as a database. For example, for each chemical substance, CH 3 symmetric stretching vibration and C
Absorption wave number data due to H 3 asymmetric stretching vibration, CH 2 symmetric stretching vibration, CH 2 asymmetric stretching vibration, etc. are stored.
When identifying a chemical substance, data of absorption wavenumbers due to a specific molecular vibration is referred from a database of absorption wavenumbers due to various molecular vibrations.
【0083】警報装置40は、FT−IR装置38によ
る分析結果に基づき、特定の化学物質の環境大気中の濃
度がある一定の基準値を超えた場合等に警報を出すもの
である。The alarm device 40 gives an alarm when the concentration of a specific chemical substance in the ambient air exceeds a certain reference value based on the analysis result of the FT-IR device 38.
【0084】〔2〕環境モニタリング方法
次に、本実施形態による環境モニタリング方法について
図4及び図7を用いて説明する。[2] Environmental Monitoring Method Next, the environmental monitoring method according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 4 and 7.
【0085】測定に先立ち、環境モニタリングを行うべ
き複数の場所に、それぞれセンサ部20a、20b、2
0c、20dを設置する。Prior to the measurement, the sensor units 20a, 20b, 2 are provided at a plurality of places where environmental monitoring is to be performed, respectively.
0c and 20d are installed.
【0086】次いで、センサ部20a、20b、20
c、20dを設置した場所のうち、はじめに測定を行う
場所を決定する。以下、センサ部20aを設置した場所
を測定する場合を例に説明する。Next, the sensor parts 20a, 20b, 20
Of the places where c and 20d are installed, the place where the measurement is first performed is determined. Hereinafter, a case where the place where the sensor unit 20a is installed is measured will be described as an example.
【0087】まず、スイッチ26を切り替えることによ
り、センサ部20aから光伝送路24aにより伝送され
た赤外線がFT−IR装置38に導入されるようにす
る。First, by switching the switch 26, the infrared rays transmitted from the sensor section 20a through the optical transmission line 24a are introduced into the FT-IR device 38.
【0088】次いで、環境大気をセンサ部20aの基板
封入容器30に導入し、環境大気中に含まれる化学物質
を赤外透過基板28に付着させる。Next, the ambient air is introduced into the substrate enclosing container 30 of the sensor portion 20a, and the chemical substances contained in the ambient air are attached to the infrared transparent substrate 28.
【0089】環境大気中に含まれる化学物質を赤外透過
基板28表面に付着するために必要な所定の時間経過
後、赤外光源36により、赤外線を赤外透過基板28内
部で多重反射するように赤外透過基板28端面からその
内部に導入する。After the elapse of a predetermined time necessary for attaching the chemical substance contained in the ambient air to the surface of the infrared transmitting substrate 28, the infrared light source 36 multiple-reflects infrared rays inside the infrared transmitting substrate 28. Then, the infrared transparent substrate 28 is introduced into the inside thereof from the end face thereof.
【0090】赤外透過基板28内部に導入された赤外線
は、赤外透過基板28内部で多重反射しながら伝搬して
いく。The infrared rays introduced into the infrared transmitting substrate 28 propagate while being multiply reflected inside the infrared transmitting substrate 28.
【0091】続いて、赤外透過基板28内部で多重反射
した後に端面から出射された赤外線を光伝送路24aを
介して測定部22のFT−IR装置38に伝送する。そ
して、FT−IR装置38により赤外透過スペクトルを
得る。Subsequently, the infrared light emitted from the end face after being multiple-reflected inside the infrared transmitting substrate 28 is transmitted to the FT-IR device 38 of the measuring section 22 through the optical transmission path 24a. Then, the FT-IR device 38 obtains an infrared transmission spectrum.
【0092】続いて、上述のようにして得られた測定結
果に基づき、センサ部20aを設置した場所の環境大気
中に含まれる化学物質の解析を以下のようにして行う。Subsequently, based on the measurement results obtained as described above, the chemical substances contained in the ambient atmosphere at the place where the sensor section 20a is installed are analyzed as follows.
【0093】上述のようにして得られた赤外透過スペク
トルは、赤外透過基板28固有のスペクトル成分と、環
境大気中から赤外透過基板28に付着した化学物質のス
ペクトル成分とからなるものである。The infrared transmission spectrum obtained as described above is composed of the spectral components specific to the infrared transmission substrate 28 and the spectral components of the chemical substances attached to the infrared transmission substrate 28 from the ambient atmosphere. is there.
【0094】そこで、予め、化学物質が付着していない
表面が清浄な状態の赤外透過基板28について赤外透過
スペクトルをリファレンスデータとして取得しておく。Therefore, the infrared transmission spectrum of the infrared transmission substrate 28 having a clean surface to which no chemical substance is attached is acquired in advance as reference data.
【0095】次いで、上述のようにして、化学物質が付
着した赤外透過基板28について赤外透過スペクトルを
測定データとして得る。そして、化学物質が付着した赤
外透過基板28についての測定データのリファレンスデ
ータに対する比スペクトルを計算する。こうすること
で、赤外透過基板28固有のスペクトル成分がキャンセ
ルされ、赤外透過基板28表面に付着した化学物質のみ
の赤外吸収スペクトルを得ることができる。この赤外透
過基板28表面に付着した化学物質の赤外吸収スペクト
ルを、標準試料について得られた既知の赤外吸収スペク
トルと比較することにより、環境大気に含まれる化学物
質の種類を同定する。Then, as described above, the infrared transmission spectrum of the infrared transmission substrate 28 to which the chemical substance is attached is obtained as measurement data. Then, the ratio spectrum of the measurement data of the infrared transmission substrate 28 to which the chemical substance is attached to the reference data is calculated. By doing so, the spectrum component specific to the infrared transmission substrate 28 is canceled, and the infrared absorption spectrum of only the chemical substance attached to the surface of the infrared transmission substrate 28 can be obtained. By comparing the infrared absorption spectrum of the chemical substance attached to the surface of the infrared transmitting substrate 28 with the known infrared absorption spectrum obtained for the standard sample, the type of the chemical substance contained in the ambient air is identified.
【0096】図7(a)は、上記手法により得られた、
環境大気中にアセトンが混入していた場合の測定結果を
示すスペクトルである。図7(a)のスペクトルでは、
横軸が波長の逆数を示し、縦軸が赤外線の吸光度を示し
ている。FIG. 7 (a) is obtained by the above method,
It is a spectrum showing a measurement result when acetone is mixed in the ambient air. In the spectrum of FIG. 7 (a),
The horizontal axis shows the reciprocal of the wavelength, and the vertical axis shows the absorbance of infrared rays.
【0097】図7(a)に示すスペクトルには、幾つか
の上に凸の吸収ピークが観察されている。特に、175
0cm-1付近に観察される大きなピークは、アセトンに
最も特徴的な吸収ピークである。したがって、測定結果
の赤外吸収スペクトルに、1750cm-1付近に吸収ピ
ークが観察された場合には、環境中にアセトンが存在す
ると推定することができる。他の化学物質についても、
各化学物質に特徴的な吸収ピークが観察される否かによ
って化学物質の存在を推定することができる。In the spectrum shown in FIG. 7 (a), some upward convex absorption peaks are observed. Especially 175
The large peak observed near 0 cm −1 is the absorption peak most characteristic of acetone. Therefore, when an absorption peak is observed near 1750 cm −1 in the infrared absorption spectrum of the measurement result, it can be estimated that acetone exists in the environment. For other chemicals,
The presence of a chemical substance can be estimated based on whether or not a characteristic absorption peak is observed for each chemical substance.
【0098】上述のようにして同定された化学物質は、
次のようにして定量することができる。予め、検出対象
の化学物質の濃度が既知である理想気体について、上記
手法により化学物質に特徴的な吸収ピークの大きさを測
定する。そして、吸収ピークの大きさと濃度との関係に
ついて検量線を作成してデータベース化しておく。この
データベースと、実際に環境大気中に含まれる化学物質
について得られた吸収ピークの大きさとを比較すること
により、環境大気中に含まれる化学物質の濃度を算出す
る。The chemical substances identified as described above are:
It can be quantified as follows. In advance, with respect to an ideal gas in which the concentration of the chemical substance to be detected is known, the size of the absorption peak characteristic of the chemical substance is measured by the above method. Then, a calibration curve is created for the relationship between the size of the absorption peak and the concentration, and a database is prepared in advance. The concentration of the chemical substance contained in the ambient air is calculated by comparing this database with the size of the absorption peak obtained for the chemical substance actually contained in the ambient air.
【0099】このとき、警報装置40により、特定の化
学物質の濃度が所定の基準値以上となっていた場合に警
報を出すように設定することもできる。警報装置40の
設定について、アセトンの場合を例に図7(b)を用い
て説明する。図7(b)は、図7(a)と同じくアセト
ンについて得られた赤外吸収スペクトルである。At this time, the alarm device 40 can be set to issue an alarm when the concentration of the specific chemical substance is equal to or higher than a predetermined reference value. The setting of the alarm device 40 will be described with reference to FIG. 7B, taking the case of acetone as an example. FIG. 7B is an infrared absorption spectrum obtained with respect to acetone similarly to FIG. 7A.
【0100】例えば、アセトンの環境基準値が0.08
ppmであり、アセトン0.08ppmに対する175
0cm-1での吸光度が0.8であると仮定する。この場
合に、1750cm-1の波数域に対して吸光度0.8の
ところに閾値を設定する。そして、スペクトル解析の結
果、設定した閾値を超える吸光度が測定された場合に、
警報装置40が警報を出力することとなる。For example, the environmental standard value of acetone is 0.08.
ppm and 175 for 0.08 ppm of acetone
Assume that the absorbance at 0 cm -1 is 0.8. In this case, a threshold is set at the absorbance of 0.8 for the wave number range of 1750 cm -1 . Then, as a result of the spectrum analysis, when the absorbance exceeding the set threshold value is measured,
The alarm device 40 outputs an alarm.
【0101】こうして、センサ部20aを設置した場所
についての測定を終了する。Thus, the measurement of the place where the sensor section 20a is installed is completed.
【0102】次いで、必要に応じて、スイッチ26によ
りFT−IR装置38に導入する赤外線を他のセンサ部
20b、20c、20dからの赤外線に切り替える。そ
して、他のセンサ部20b、20c、20dを設置した
場所についても順次上述した手順に従い環境大気中に含
まれる化学物質の種類を同定し及び/又はその濃度を算
出する。Then, if necessary, the switch 26 switches the infrared rays introduced into the FT-IR device 38 to the infrared rays from the other sensor sections 20b, 20c and 20d. Then, also for the places where the other sensor units 20b, 20c, 20d are installed, the types of the chemical substances contained in the ambient air are identified and / or the concentrations thereof are calculated in accordance with the procedure described above.
【0103】センサ部20a、20b、20c、20d
を設置した1箇所について、図12に示すようなスペク
トルを1回測定するために要する時間はおよそ1分であ
る。したがって、図4に示すように4台のセンサ部20
a、20b、20c、20dを用いる場合、順次各セン
サ部20a、20b、20c、20dを設置した場所を
測定することにより、約4分間隔で各設置場所の環境を
順次測定することができる。したがって、複数の場所に
ついて連続測定を行う場合、要求される時間間隔に応じ
て、1台の測定部22に接続するセンサ部の台数を決定
することが望ましい。例えば、連続測定の時間間隔が3
0分間隔程度でよいならば、1台の測定部22に最大3
0台のセンサ部を接続して30箇所の環境測定を行うこ
とができる。Sensor parts 20a, 20b, 20c, 20d
It takes about 1 minute to measure the spectrum as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG.
When using a, 20b, 20c, and 20d, by sequentially measuring the locations where the sensor units 20a, 20b, 20c, and 20d are installed, the environment of each installation location can be sequentially measured at intervals of about 4 minutes. Therefore, when performing continuous measurement at a plurality of locations, it is desirable to determine the number of sensor units connected to one measurement unit 22 according to the required time interval. For example, the time interval of continuous measurement is 3
If the interval of 0 minutes is enough, one measuring unit 22 has a maximum of 3
It is possible to connect 0 sensor units and measure the environment at 30 locations.
【0104】このように、本実施形態によれば、複数台
のセンサ部20a、20b、20c、20dにおいて環
境大気中に含まれる化学物質が付着した赤外透過基板2
8内部で多重反射した赤外線を、光伝送路24a、24
b、24c、24dにより1台の測定部22に伝送して
分光分析するので、センサ部20a、20b、20c、
20d毎に分光分析を行う装置を用意する必要がなく、
簡易かつ低廉な装置構成で広域環境を測定することがで
きる。As described above, according to this embodiment, the infrared transmissive substrate 2 to which the chemical substance contained in the ambient air is attached in the plurality of sensor units 20a, 20b, 20c, 20d.
Infrared light that has been multiple-reflected inside the optical transmission line 24a, 24
b, 24c, and 24d are transmitted to one measurement unit 22 for spectroscopic analysis, so that the sensor units 20a, 20b, 20c,
There is no need to prepare a device for performing a spectral analysis every 20d,
A wide area environment can be measured with a simple and inexpensive device configuration.
【0105】また、コンパクトに構成できるセンサ部2
0a、20b、20c、20dのみを環境モニタリング
を行うべき場所に設置するので、FT−IR装置とセン
サ部とが一体化した従来の化学物質検出装置では設置が
困難であった狭い場所等についても環境モニタリングを
行うことができ、自由度の高い環境モニタリングを実現
することができる。Further, the sensor section 2 which can be made compact
Since only 0a, 20b, 20c, and 20d are installed in places where environmental monitoring is to be performed, even in narrow places where it is difficult to install with a conventional chemical substance detection device in which an FT-IR device and a sensor unit are integrated. Environmental monitoring can be performed, and highly flexible environmental monitoring can be realized.
【0106】[変形実施形態]本発明の上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。[Modified Embodiments] Various modifications are possible without being limited to the above-mentioned embodiments of the present invention.
【0107】例えば、上記実施形態では、複数のセンサ
部20a、20b、20c、20dを測定部22に接続
していたが、図8に示すように、1台のセンサ部20a
のみを接続し、光伝送路24aによって測定部22のF
T−IR装置38に直接接続する構成としてもよい。For example, in the above embodiment, the plurality of sensor units 20a, 20b, 20c, 20d were connected to the measuring unit 22, but as shown in FIG.
And the optical transmission line 24a is used to connect only the F
The configuration may be such that it is directly connected to the T-IR device 38.
【0108】また、上記実施形態では、センサ部20
a、20b、20c、20dにおいて化学物質に関する
情報を取得する方法として赤外線多重内部反射法を適用
していたが、並行平板型多重反射法を適用してもよい。
この場合、図9に示すように、基板封入容器30には、
ほぼ平行に配置された一対の基板44a、44bが収容
されている。基板44a、44bの一方の端面近傍に
は、プローブ光となる赤外線を基板44a、44b間に
入射する赤外光源36が配置されている。赤外光源62
からの赤外線は、対向する基板44a、44bの間を多
重反射するように入射される。基板44a、44bの赤
外光源36が配置された端面に対向する端面近傍には、
対向する基板44a、44bの間を多重反射した後に放
出される赤外線を測定部22に伝送する光伝送路24
a、24b、24c、24dの一端が配置されている。
なお、センサ部20a、20b、20c、20dを、図
9に示す構成とした場合には、基板44a、44bが赤
外線に対して透過性を有するものである必要はない。Further, in the above embodiment, the sensor unit 20
Although the infrared multiple internal reflection method is applied as a method for acquiring information on chemical substances in a, 20b, 20c, and 20d, the parallel plate multiple reflection method may be applied.
In this case, as shown in FIG.
A pair of substrates 44a and 44b arranged substantially in parallel are accommodated. An infrared light source 36 is disposed near one of the end faces of the substrates 44a and 44b, and the infrared light serving as probe light is incident between the substrates 44a and 44b. Infrared light source 62
The infrared rays from are incident so as to undergo multiple reflection between the opposing substrates 44a and 44b. In the vicinity of the end faces of the substrates 44a and 44b, which face the end face on which the infrared light source 36 is arranged,
An optical transmission line 24 that transmits infrared rays emitted after multiple reflection between the opposing substrates 44a and 44b to the measurement unit 22.
One ends of a, 24b, 24c, and 24d are arranged.
When the sensor units 20a, 20b, 20c, 20d have the configuration shown in FIG. 9, the substrates 44a, 44b do not need to be transparent to infrared rays.
【0109】その他、センサ部20a、20b、20
c、20dにおいて化学物質に関する情報を取得する手
段として、本発明の原理で述べた他の手段を適用するこ
とができる。In addition, the sensor portions 20a, 20b, 20
Other means described in the principle of the present invention can be applied as means for obtaining information on chemical substances in c and 20d.
【0110】また、上記実施形態では、環境大気中に含
まれる化学物質を付着する赤外透過基板28を清浄化す
る手段を設けていないが、必要に応じて、例えば、赤外
透過基板28を加熱する加熱手段を設け、赤外透過基板
28表面に付着した化学物質を加熱除去するようにして
もよい。これにより、赤外透過基板28表面が清浄な状
態で、新たな測定を行うことができる。また、加熱手段
の代わりに、紫外線を照射することにより有機物質を分
解する紫外線照射手段を設けて赤外透過基板28表面を
清浄化してもよい。In the above embodiment, no means for cleaning the infrared transparent substrate 28 to which the chemical substances contained in the ambient air adhere is provided, but if necessary, for example, the infrared transparent substrate 28 may be replaced by the infrared transparent substrate 28. A heating means for heating may be provided to heat and remove the chemical substance attached to the surface of the infrared transparent substrate 28. Thereby, a new measurement can be performed with the surface of the infrared transmitting substrate 28 being clean. Further, instead of the heating means, an ultraviolet irradiation means for decomposing an organic substance by irradiating ultraviolet rays may be provided to clean the surface of the infrared transparent substrate 28.
【0111】また、赤外透過基板28に環境大気中の化
学物質が付着するのを促進する手段、例えば赤外透過基
板28を冷却する冷却手段を設けてもよい。赤外透過基
板28を冷却することにより赤外透過基板への化学物質
の付着率を向上することができ、化学物質の検出感度を
向上することができる。Further, there may be provided a means for promoting the attachment of the chemical substance in the ambient atmosphere to the infrared transmitting substrate 28, for example, a cooling means for cooling the infrared transmitting substrate 28. By cooling the infrared transmissive substrate 28, the attachment rate of the chemical substance to the infrared transmissive substrate can be improved, and the detection sensitivity of the chemical substance can be improved.
【0112】また、上記実施形態では、4台のセンサ部
20a、20b、20c、20dを1台の測定部22に
接続していたが、1台の測定部22に接続することがで
きるセンサ部の数は、これに限定されるものではない。
環境モニタリングの規模等に応じて、センサ部と測定部
の数を適宜変更することができる。Further, in the above embodiment, the four sensor units 20a, 20b, 20c, 20d were connected to one measuring unit 22, but the sensor unit that can be connected to one measuring unit 22. The number of is not limited to this.
The number of sensor units and measurement units can be appropriately changed according to the scale of environmental monitoring.
【0113】[0113]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、環境大気
中に含まれる化学物質に関する情報を含む担体を、複数
の地点においてそれぞれ生成し、複数の地点においてそ
れぞれ生成された担体を、一の地点に伝送し、一の地点
において、複数の地点の環境大気中に含まれる化学物質
の種類及び/又は量を、担体に含まれる情報に基づいて
算出するので、簡易かつ低廉な装置構成で複数の場所の
環境を連続的にモニタリングすることができる。As described above, according to the present invention, the carriers containing the information about the chemical substances contained in the ambient air are generated at the plurality of points, and the carriers generated at the plurality of points are , And the type and / or amount of chemical substances contained in the ambient air at multiple points at one point is calculated based on the information contained in the carrier, so that the device configuration is simple and inexpensive. The environment at multiple locations can be continuously monitored.
【図1】本発明による環境モニタリング方法及び装置の
原理を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing the principle of an environment monitoring method and device according to the present invention.
【図2】赤外多重内部反射法の原理を示す概略図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of the infrared multiple internal reflection method.
【図3】並行平板型多重反射法の原理を示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing the principle of a parallel plate type multiple reflection method.
【図4】本発明の一実施形態による環境モニタリング装
置の構成を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an environment monitoring device according to an embodiment of the present invention.
【図5】光ファイバの構造を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a structure of an optical fiber.
【図6】本発明の一実施形態による環境モニタリング装
置におけるスイッチの構成の例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a switch in the environment monitoring device according to the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施形態による環境モニタリング方
法によりアセトンについて得られた赤外吸収スペクトル
の例を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing an example of an infrared absorption spectrum obtained for acetone by the environmental monitoring method according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施形態の変形例による環境モニタ
リング装置の構成を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an environment monitoring device according to a modified example of the embodiment of the present invention.
【図9】本発明の一実施形態の変形例による環境モニタ
リング装置のセンサ部の構造を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing a structure of a sensor unit of an environment monitoring device according to a modified example of the embodiment of the present invention.
【図10】FT−IRの測定原理を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the measurement principle of FT-IR.
【図11】従来の化学物質検出装置の構造を示す概略図
である。FIG. 11 is a schematic view showing a structure of a conventional chemical substance detection device.
10…センサ部 12…測定部 14…伝送体 16…基板 17a、17b…基板 18…環境汚染物質 20a、20b、20c、20d…センサ部 22…測定部 24a、24b、24c、24d…光伝送路 26…スイッチ 28…赤外透過基板 30…基板封入容器 32…導入口 34…排気口 36…赤外光源 38…FT−IR装置 40…警報装置 42…移動鏡 44a、44b…基板 100…赤外光源 102…分光分析器 104…赤外透過基板 106…赤外光源 108…基板封入容器 110…FT−IR装置 10 ... Sensor part 12 ... Measuring unit 14 ... Transmitter 16 ... Substrate 17a, 17b ... Substrate 18 ... Environmental pollutants 20a, 20b, 20c, 20d ... Sensor section 22 ... Measuring unit 24a, 24b, 24c, 24d ... Optical transmission line 26 ... switch 28 ... Infrared transparent substrate 30 ... Substrate enclosure 32 ... Inlet 34 ... Exhaust port 36 ... Infrared light source 38 ... FT-IR device 40 ... Alarm device 42 ... Moving mirror 44a, 44b ... Substrate 100 ... Infrared light source 102 ... Spectroscopic analyzer 104 ... Infrared transparent substrate 106 ... Infrared light source 108 ... Substrate enclosure 110 ... FT-IR device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G043 AA01 AA03 CA01 EA03 EA13 KA02 KA05 KA09 LA01 2G052 AA01 AB22 AC02 AC30 AD13 AD52 AD53 BA03 BA11 GA11 HC40 JA04 JA30 2G059 AA01 AA05 BB02 CC12 EE01 EE02 EE03 EE10 EE12 FF06 GG01 GG03 HH01 JJ17 KK01 LL03 MM01 MM05 PP02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2G043 AA01 AA03 CA01 EA03 EA13 KA02 KA05 KA09 LA01 2G052 AA01 AB22 AC02 AC30 AD13 AD52 AD53 BA03 BA11 GA11 HC40 JA04 JA30 2G059 AA01 AA05 BB02 CC12 EE01 EE02 EE03 EE10 EE12 FF06 GG01 GG03 HH01 JJ17 KK01 LL03 MM01 MM05 PP02
Claims (14)
情報を含む担体を、複数の地点においてそれぞれ生成
し、 前記複数の地点においてそれぞれ生成された前記担体
を、一の地点に伝送し、 前記一の地点において、前記複数の地点の前記環境大気
中に含まれる前記化学物質の種類及び/又は量を、前記
担体に含まれる前記情報に基づいて算出することを特徴
とする環境モニタリング方法。1. A carrier containing information on chemical substances contained in ambient air is generated at each of a plurality of points, and the carrier generated at each of the plurality of points is transmitted to one point. At the point, the kind and / or amount of the chemical substance contained in the ambient air at the plurality of points is calculated based on the information contained in the carrier.
おいて、 前記複数の地点のそれぞれにおいて、環境大気に基板を
曝露することにより前記基板に前記化学物質を前記基板
に付着させ、 前記基板に赤外線を入射することにより前記基板表面に
付着している前記化学物質の情報を取得し、前記担体と
しての赤外線に前記情報を重畳し、 前記基板から出射される前記担体としての赤外線を前記
一の地点に伝送することを特徴とする環境モニタリング
方法。2. The environmental monitoring method according to claim 1, wherein at each of the plurality of points, the substrate is exposed to ambient air so that the chemical substance is attached to the substrate and infrared rays are emitted to the substrate. Obtaining information on the chemical substance attached to the surface of the substrate by incidence, superimposing the information on the infrared ray as the carrier, the infrared ray as the carrier emitted from the substrate to the one point. Environmental monitoring method characterized by transmitting.
おいて、 前記基板を容器内に収容し、 前記環境大気を前記容器内に導入し、前記環境大気を前
記容器内で流動させることにより、前記環境大気に前記
基板を曝露することを特徴とする環境モニタリング方
法。3. The environment monitoring method according to claim 2, wherein the substrate is housed in a container, the ambient atmosphere is introduced into the container, and the ambient atmosphere is allowed to flow in the container, An environmental monitoring method comprising exposing the substrate to the atmosphere.
環境モニタリング方法において、 前記担体に含まれる前記情報に基づいて算出された特定
の化学物質の濃度が所定の基準値を超えた場合に警報を
出力することを特徴とする環境モニタリング方法。4. The environmental monitoring method according to claim 1, wherein the concentration of the specific chemical substance calculated based on the information contained in the carrier exceeds a predetermined reference value. An environmental monitoring method characterized by outputting an alarm in some cases.
おいて、 前記環境大気中に含まれる前記化学物質と電磁波とを相
互作用させることにより前記化学物質の情報を取得し、
前記担体としての電磁波に前記情報を重畳することを特
徴とする環境モニタリング方法。5. The environmental monitoring method according to claim 1, wherein information on the chemical substance is obtained by causing the chemical substance contained in the ambient atmosphere to interact with an electromagnetic wave,
An environment monitoring method comprising superimposing the information on an electromagnetic wave as the carrier.
大気中に含まれる化学物質に関する情報を含む担体を生
成する複数の環境情報取得手段と、 前記複数の環境情報取得手段のそれぞれにより生成され
た前記担体を一の地点に伝送する担体伝送手段と、 前記一の地点に設けられ、前記複数の環境情報取得手段
のそれぞれにより生成された前記担体を分析することに
より、前記複数の地点の前記環境大気中に含まれる前記
化学物質の種類を同定し及び/又は前記化学物質の濃度
を算出する分析手段とを有することを特徴とする環境モ
ニタリング装置。6. A plurality of environmental information acquisition means arranged at a plurality of points and generating a carrier containing information on chemical substances contained in the ambient air, and a plurality of environmental information acquisition means, respectively. And a carrier transmitting means for transmitting the carrier to one point, and analyzing the carrier generated by each of the plurality of environment information acquisition means provided at the one point to analyze the carrier at the plurality of points. An environmental monitoring device comprising: an analysis unit that identifies the type of the chemical substance contained in the ambient air and / or calculates the concentration of the chemical substance.
おいて、 前記環境情報取得手段は、前記環境大気中に含まれる化
学物質を付着する基板と、前記基板に赤外線を入射する
赤外線入射手段とを有し、前記基板から出射された赤外
線を前記担体として生成することを特徴とする環境モニ
タリング装置。7. The environmental monitoring device according to claim 6, wherein the environmental information acquisition unit includes a substrate to which a chemical substance contained in the environmental atmosphere is attached, and an infrared incident unit to inject infrared rays to the substrate. Then, the environment monitoring device is characterized in that infrared rays emitted from the substrate are generated as the carrier.
おいて、 前記担体伝送手段は、光ファイバ又は光導波管であるこ
とを特徴とする環境モニタリング装置。8. The environment monitoring device according to claim 7, wherein the carrier transmission means is an optical fiber or an optical waveguide.
装置において、 前記環境情報取得手段は、赤外線を前記基板内部で多重
反射させることにより、前記基板表面に付着している前
記化学物質の情報を取得し、前記担体としての赤外線に
前記情報を重畳することを特徴とする環境モニタリング
装置。9. The environment monitoring device according to claim 7, wherein the environment information acquisition unit multiplexes infrared rays inside the substrate to obtain information on the chemical substance attached to the substrate surface. An environment monitoring device, which acquires and superimposes the information on infrared rays as the carrier.
グ装置において、 前記環境情報取得手段は、前記赤外線入射手段により前
記基板の一の面側から赤外線を入射し前記基板を透過さ
せることにより、前記基板表面に付着している前記化学
物質の情報を取得し、前記担体としての赤外線に前記情
報を重畳することを特徴とする環境モニタリング装置。10. The environment monitoring apparatus according to claim 7, wherein the environment information acquisition unit causes the infrared incident unit to inject infrared rays from one surface side of the substrate and transmit the infrared rays to the substrate. An environment monitoring device, which acquires information on the chemical substance attached to the surface of a substrate and superimposes the information on infrared rays as the carrier.
グ装置において、 前記基板は、実質的に並行に配された一対の基板を有
し、 前記環境情報取得手段は、前記赤外線入射手段により前
記一対の基板間で多重反射するように赤外線を入射し前
記一対の基板間を多重反射させることにより、前記基板
表面に付着している前記化学物質の情報を取得し、前記
担体としての赤外線に前記情報を重畳することを特徴と
する環境モニタリング装置。11. The environment monitoring device according to claim 7, wherein the substrate includes a pair of substrates arranged substantially in parallel, and the environment information acquisition unit includes the pair of substrates by the infrared incident unit. The information of the chemical substance adhering to the substrate surface is obtained by injecting infrared rays so as to cause multiple reflection between the substrates and causing the multiple reflections between the pair of substrates, and the information as infrared rays as the carrier Environmental monitoring device characterized by superimposing.
載の環境モニタリング装置において、 前記環境情報取得手段は、前記基板を収容し、前記環境
大気が導入される容器を更に有することを特徴とする環
境モニタリング装置。12. The environmental monitoring device according to claim 7, wherein the environmental information acquisition unit further includes a container that accommodates the substrate and introduces the environmental atmosphere. Environmental monitoring equipment to be.
載の環境モニタリング装置において、 前記分析手段は、フーリエ変換分光法に基づき、前記担
体として伝送された赤外線を分析することを特徴とする
環境モニタリング装置。13. The environment monitoring device according to claim 7, wherein the analysis unit analyzes infrared rays transmitted as the carrier based on Fourier transform spectroscopy. Environmental monitoring device.
載の環境モニタリング装置において、 前記分析手段により算出された特定の化学物質の濃度が
所定の基準値を超えた場合に警報を出力する警報装置を
更に有することを特徴とする環境モニタリング装置。14. The environment monitoring device according to claim 6, wherein an alarm is output when the concentration of the specific chemical substance calculated by the analysis unit exceeds a predetermined reference value. An environmental monitoring device further comprising an alarm device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308417A JP2003114190A (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Method and device for environmental monitoring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308417A JP2003114190A (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Method and device for environmental monitoring |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003114190A true JP2003114190A (en) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308417A Pending JP2003114190A (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Method and device for environmental monitoring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003114190A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315680A (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | Spectral device and total reflection raman spectral device |
| JP2009063414A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Japan Aerospace Exploration Agency | Measuring method and measuring device |
| JP2016516182A (en) * | 2013-02-28 | 2016-06-02 | トライコーン テック タイワン | Real-time field gas analysis network for atmospheric monitoring and active control and response |
| JP2018179476A (en) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 住友重機械工業株式会社 | Air purification system |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308417A patent/JP2003114190A/en active Pending
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