[發明專利]傅立葉光譜分析裝置

有效

• 申請號: 201880058911.6
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN111094919B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 鈴木泰幸;中村幸弘;西真志;生田目哲志
• 申請（專利權）人: 橫河電機株式會社
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45;G01N21/27
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李成必;李雪春

本發明提供一種方式的傅立葉光譜分析裝置，其包括：受光部，向作為分析對象的試樣照射作為干涉光的干涉圖并輸出第一受光信號和第二受光信號，所述第一受光信號是接收經過所述試樣的光中包含的波長成分中的作為求出光譜的波長帶的第一波長帶的波長成分而得到的，所述第二受光信號是接收與所述第一波長帶不同的第二波長帶的波長成分而得到的；以及信號處理裝置，使用所述第一受光信號和所述第二受光信號，進行除去所述第一波長帶的波長成分的噪聲的處理和通過傅立葉變換處理求出所述光譜的處理。

技術領域

本發明涉及一種傅立葉光譜分析裝置。

本申請主張基于2017年9月19日向日本特許廳提交的日本專利申請2017-178656的優先權，將其內容以引用的方式并入本文。

背景技術

傅立葉光譜分析裝置是如下裝置：向試樣照射包含多個波長成分的光并接收經過試樣的光，對所得到的受光信號進行傅立葉變換處理而求出經過試樣的光的光譜(例如波數光譜)，由此進行試樣的分析。傅立葉光譜分析裝置包括：射出包含多個波長成分的光的光源、使從光源射出的光發生干涉而得到向試樣照射的光(干涉光：干涉圖)的干涉儀、接收經過試樣的光(反射光或透射光)的受光器、以及進行上述傅立葉變換處理的信號處理裝置。

作為上述干涉儀例如能夠使用包括半透半反鏡、固定反射鏡和移動反射鏡的邁克爾遜干涉儀。該干涉儀通過半透半反鏡將從光源射出的光分路為朝向固定反射鏡的第一分路光和朝向移動反射鏡的第二分路光，并通過半透半反鏡使被固定反射鏡反射的第一分路光和被移動反射鏡反射的第二分路光發生干涉，由此得到向試樣照射的干涉圖。

在以下的非專利文獻1中，公開了關聯技術的傅立葉光譜分析裝置的一例。具體地說，在以下的非專利文獻1中公開了一種傅立葉光譜分析裝置，使干涉圖分為兩個，單獨接收經過試樣的干涉圖和未經過試樣的干涉圖，對得到的受光信號分別進行傅立葉變換處理而分別求出光譜，通過使用兩個光譜進行修正處理，能夠排除溫度變動等環境變動的影響。

現有技術文獻

非專利文獻1：南光智昭、其他2名，“近紅外光譜分析儀InfraSpec NR800”，橫河技報，Vol.45，No.3，2001

在傅立葉光譜分析裝置中，通過設置于干涉儀的移動反射鏡，產生表示上述第一分路光的光路長度與第二分路光的光路長度的差的光路長度差的變化，由此得到作為調制光的干涉圖。因此，作為傅立葉光譜分析裝置的分析對象的試樣，基本上將以下情況作為前提：沒有光學特性的時間變化，或者即使具有光學特性的時間變化，其變化的速度與設置于干涉儀的移動反射鏡的移動速度相比也足夠慢。

但是，在各種領域中使用傅立葉光譜分析裝置的情況下，可以考慮到光學特性相對于上述移動反射鏡的移動速度較快地變化的試樣成為分析對象。例如，在工業工藝或化學工藝中，可以考慮到懸浮有顆粒的流體或粉體、在表面形成有具有凹凸的光散射面的移動體、以及在攪拌容器內攪拌的懸濁的具有流動性的試樣等成為傅立葉光譜分析裝置的分析對象。

如果想要通過傅立葉光譜分析裝置對這種光學特性較快地變化的試樣進行分析，則經過試樣的干涉圖產生與試樣的光學特性的時間變化對應的變動。換句話說，可以認為經過試樣的干涉圖是進行了與試樣的光學特性的時間變化對應的調制的干涉圖。由此，經過試樣的干涉圖疊加了包含大量低頻成分的噪聲(所謂的“著色噪聲”)。疊加于干涉圖的噪聲即使進行傅立葉變換處理也作為噪聲出現，因此有時分析精度下降。

發明內容

本發明的一種方式提供即使是產生光學特性的時間變動的試樣也能夠實現高分析精度的傅立葉光譜分析裝置。