JP2733592B2 - ガス状物質検出方法及び大気を監視する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、選択された地域の大気中に存在するガス状
物質を検出するための方法と、そのために使用される装
置に関する。

従来の技術 生産設備、特に化学生産設備において、潜在的に危険
な物質がしばしば使用される。そのような物質の生産、
処理及び使用の危険を減らすために、危険レベルに到達
する前に大気中のそれらの蒸気の存在の検出が望まし
い。生産設備における大気の連続監視は、大気中の非所
望物質の初期検出を保証するための１つの方法である。

汚染物質の存在に対し大気を監視するために、多数の
アプローチが探求された。例えば、米国特許3,766,380
号及び米国特許第3,925,666号は、赤外線レーザー・ビ
ームが大気中を伝達される方法を開示する。この伝達さ
れたレーザー・ビームの反射は、ガス状汚染物質の存在
に関する情報のために収集かつ分析される。開示された
方法の各々において、伝達されたレーザー・ビームの波
長は、特定のガス状汚染物質を検出するように選ばれな
ければならない。その結果、第２の異なる汚染物質は、
第１汚染物質を検出するために使用された波長とは異な
る波長を有するレーザー・ビームが使用された時に限
り、同一装置で検出され、かつ第１汚染物質から区別さ
れる。このため、これらの２つの特許において開示され
たプロセスによる単一装置で、幾つかの危険物質に対し
大気を連続的に監視することは可能ではない。実際、２
つ以上の汚染物質の連続的監視は、監視地域において有
り得るガス状汚染物質と同数の装置を使用してのみ可能
である。

米国特許第4,490,043号と第4,529,317号は、各々、複
数の伝達レーザー・ビームを使用する、ガス状汚染物質
を監視するための方法を開示する。米国第4,490,043号
において、異なる周波数の２つのレーザー・ビームが使
用される。一方のビームは、監視されるガス又は複数の
ガスに固有な波長を有し、そして他方のビームは、汚染
物質又は他の合成物からの吸収帯域を有さない近接波長
における参照ビームである。この方法は、環境中に存在
が予期される特定の汚染物質又は特定の複数の汚染物質
の検出に制限される。さらに、この方法は、ビームが高
反射率の地域を走査する時、検出器に対する過負荷を防
止するために、検出器に到達する放射の量の変動を必要
とし、こうして装置の量的な能力を制限する。さらに、
この方法は、ガスの方向のみを与え、そしてガス雲の距
離を与えない。

米国第4,529,317号において開示された監視方法にお
いて、各々複合化された参照及び測定波長を含む２つの
走査ビームが、２つの間隔をあけられた走査位置から監
視される位置に向けられる。２つの信号からの情報の結
合は、２つのビームの交差部分においてガス量の測定を
提供する。米国第4,490,043号において開示された方法
における如く、参照ビーム波長は、環境中に存在すると
予期された特定汚染物質に基づいて選択される。このた
め、２つ以上の汚染物質の存在の連続的監視は、単一装
置で達成されない。

上記のシステムの各々及び他の赤外線レーザー・ベー
ス・システムにおいて、制限された数の離散波長のみ
が、レーザーによって生成され、そして測定及び参照ビ
ームのために使用される。しかし、利用可能な波長は対
象とされる吸収ピークにあまり良く一致せず、システム
の低感度を招き、かつ他の汚染物質からの干渉の尤度を
増大させる。さらに、唯一の測定波長が通常考えられる
ために、選択された周波数において吸収を行う他の化合
物が、対象の汚染物質によって与えられた信号から区別
できない信号を与える。監視される汚染物質の測定にお
いて、干渉が発生する。

環境保護機関（Environmental Protection Agency）
は、一度に唯一の化合物の検出に制限されない、ガス状
汚染物質に対して大気を監視するための方法を追跡し
た。市販されているフーリエ変換赤外線分光光度計を使
用した放射システムの遠隔光測定（ROSE）による環境保
護機関の試行の簡単な歴史が、ヘルゲット他著「遠隔フ
ーリエ変換赤外線空気汚染研究」、オプティカル・エン
ジニアリング、第19巻、第４号、ページ508−514（1980
年７月/8月）において与えられる。ヘルゲット他は、ま
た、この文献において改良された可動ROSEシステムを記
載する。改良された可動システムで行われた実際の検査
は、ヘルゲット著の「可動FTIRシステムを使用するスタ
ックガス濃度の遠隔及びクロススタック測定」、応用光
学、第21巻、第４号、ページ635−641（1982年２月15
日）において記載される。

EPAの第１のROSEシステムの１つは、汚染物質源から
遠隔に位置する地点から多様な汚染物質源に存在する汚
染物質を検出かつ測定するように設計された可動システ
ムである。このシステムにおいて、現場において収集さ
れた干渉像は、処理のために中央コンピューターに返さ
れる。データ収集とデータ処理の間の遅延は、漏洩が広
がりそして漏洩が潜在的に危険な条件を作り出す前に、
漏洩を検出することが、不可能ではないとしても困難に
なるために、望ましくない。この初期システムは、続い
て、現場処理を許容するように改良された。しかし、最
初のシステムと改良システムは両方共、汚染物質の極微
量を検出するために必要なスペクトル分解又は光学有効
性を有さない格子モノクロメーターを使用した。

ヘルゲット他は、これらのROSEシステムが、続いて、
650乃至6000cm^-1の赤外線スペクトル領域において波長
を検出することができる干渉計システムを含むようにさ
らに修正されたことを報告している。このROSEシステム
は、監視される地域の近くの位置に、ヴァンの大きさの
車両において輸送される。この最も最近のROSEシステム
において、光源と源望遠鏡は、最初、監視される地点か
ら遠隔にある地点に配置される。この遠隔光源からのエ
ネルギーは、ヴァンの壁における開口により受信望遠鏡
によって収集される。追跡鏡は、監視される工場のスタ
ックから放出されたガスの赤外線信号を受信望遠鏡に反
射させる。受信望遠鏡は、遠隔光源からのエネルギーと
ガスの赤外線信号を干渉計開口の焦点に集める。液体窒
素デュアー中に取り付けられた二重要素サンドウィッチ
形構成を有する干渉計検出器は、２つの赤外線領域（即
ち、1800乃至6000cm^-1と600乃至1800cm^-1）を別個に走
査する。所望の検出器要素の選択は、（コンピューター
により）コマンドによって行われる。２つのビームスプ
リッターが、干渉計において使用される。ビームスプリ
ッターの相互交換と再整合には、約５分間が費やされ
る。

発明が解決しようとする問題点 この最も最近のROSEシステムは、幾つかの実際的欠点
を有する。例えば、このシステムは、源光が追跡鏡から
受信望遠鏡に反射されるような方法で位置付けられる静
止源光と源望遠鏡を使用する。第２近接地点を監視する
追跡鏡の移動は、こうして、もしも正確な測定を獲得し
ようとするならば、源光と源望遠鏡の移動を必要とす
る。このため、このROSEシステムは、単に追跡鏡を調整
することで、２地点以上を監視することができない。ま
た、そのようなシステムは、数分以内に幾つかの異なる
位置の監視を許容するために、簡単な方法では修正され
ない。実際、ヘルゲット他は、（２乃至３時間を費や
す）ROSEシステムの初期設定後、その近所においての続
く設定は、正常条件下で約１時間を必要とすると述べて
いる。

この最新のROSEシステムは、また、遠隔光源によって
規定された光路に合致しない又はすでに交差した汚染物
質に対して、正確な読み取りを与えることができない。

さらに、選択されたビームスプリッターの範囲（即
ち、650−1800cm^-1又は1800−6000cm^-1）において特性
赤外線ピークを提示しない汚染物質は、ビームスプリッ
ターの相互交換と再整合なしに識別できない。しかし、
そのような相互交換と再整合は、約５分間を費やす。そ
の結果、２つの汚染物質が、監視地域において同時に存
在し、そして汚染物質の一方が、1700cm^-1において特性
IRバンドを有し、そして他方が、1900cm^-1において特性
バンドを有するならば、ROSEシステムは、両汚染物質を
同時に検出かつ監視することができない。

ROSEシステムのさらに別の欠点は、２乃至３時間の初
期設定時間である。設定のために必要とされる時間長に
より、システムが漏洩位置に永久的に設置されるのでな
ければ、又は漏洩が地域の計画された監視中偶然に発生
するのでなければ、初期段階において漏洩を検出するの
には、ROSEシステムは殆ど無益である。

最後に、ROSEシステムの一次鏡は、腐食性産業大気へ
の連続的露出に対し適切でない。

ガス状汚染物質を監視するための別の改良システム
は、現在、ボーメン株式会社によって市販されている。
ボーメン・システムの構造と操作に関する詳細な情報
は、まだ、出願者に利用できない。しかし、このシステ
ムにおいて使用される光学部品と計器の設計は、多くの
産業環境において遭遇する腐食大気に耐えないことが、
このシステムに対する広告文献から明らかである。

発明の要約 選択された地域の大気において１つ以上のガス状物質
を検出するための方法と装置を提供することが、本発明
の目的である。

また、赤外線領域において適切な吸収又は放出ピーク
を有するガス状物質特に危険蒸気の存在に対し、選択さ
れた地域の大気を連続的に監視するための方法と装置を
提供することが、本発明の目的である。

選択された地域の大気において赤外線吸収又は放出ガ
ス状物質の量を検出するための方法を提供することが本
発明の別の目的であり、この場合選択された地域の画像
及び存在するガス状物質の量は、同時又は連続的にモニ
ターに表示される。

選択された地域の大気において赤外線吸収又は放出ガ
ス状物質の量を検出し、かつ選択された地域の画像とガ
ス状物質の量をモニターに同時又は連続的に表示するこ
とができる装置を提供することが、本発明のさらに別の
目的である。

選択された地域の大気において赤外線吸収又は放出物
質の量及び／又は存在を検出し、地域の画像を表示し、
地域から来る放射の赤外線スペクトルの重要な部分を表
示し、そして所望ならば、コンピューター・ファイル又
はプロッター生成赤外線スペクトルのいづれかとして、
結果の永久記録を提供することができる方法と装置を提
供することが、本発明のさらに目的である。

選択された地域において赤外線吸収又は放出物質のガ
ス雲の位置と範囲を検出し、そしてそのような情報をモ
ニター又は人間観察者に理解できる形式において表示す
ることができる方法と装置を提供することが、本発明の
さらに目的である。

大気において赤外線吸収又は放出物質の量及び／又は
存在を検出することができる装置を提供することが、本
発明の目的であり、この場合装置の設計と構造は、長期
間にわたって厳しい産業環境において連続、自動、低保
守、無人運転のために特に適する。

問題を解決するための手段 当業者に明らかなこれらの目的と他の目的は、選択さ
れた地域において存在する（可視光線と赤外線の両方
の）バックグラウンド放射を収集し、FTIR分光計の如く
適切な分光計で収集された赤外線を分析し、そして特定
ガス状物質の存在に対し地域を監視する人又は装置に分
析結果を理解可能な形式で利用させることによって達成
される。分光計分析の結果は、例えば、ビデオ装置に表
示されるか、又は印刷されるか、又は適切な警報システ
ムを作動させるために使用される。好ましい実施態様に
おいて、分光計分析の結果は、バックグラウンド放射が
収集された地域の画像と同時又は連続的にビデオ装置に
表示される。

本発明の実施において使用される装置は、（ａ）赤外
線と可視光線の両方を収集することができる放射収集装
置と、（ｂ）放射収集装置（ａ）によって収集された所
定範囲内の波長の赤外線を分析することができる干渉計
と、（ｃ）監視される干渉計分析の結果を監視装置、観
察者又は記録装置に対し通信するための手段とを含まな
ければならない。そのような装置は、一般に、耐腐食性
表面を有する大きな一次エネルギー収集鏡と、収集され
たエネルギーを分光計に視準かつ向けるための適切な光
学装置と、マイケルソン−モーリー型の干渉計と、例え
ば、要求流量低温槽（demand−flow cryostat）又はソ
リッドステート熱電子冷却器により冷却された高感度赤
外線検出器と、高信号雑音特性を提供する適切な電子手
段と、コンピューター及びモニターの如く、データ整
理、表示、計器制御及びデータ記憶のための手段とを含
む。

一般地域監視に対する好ましい装置において、一次エ
ネルギー収集鏡を照準するためのコンピューター制御タ
ーレットと、監視されるスクリーンを見るためのビデオ
・カメラとが使用される。

別の好ましい構成において、可視光線から赤外線スペ
クトルを分離するために、「ホット」ミラーが使用さ
れ、こうして監視される正確な場面の赤外線及び可視領
域の同時観察が許容される。

本発明は、選択された地域の大気中に存在する赤外線
吸収又は放出ガス状物質の量及び／又は存在を検出する
ための方法と、そのような検出において使用される装置
とに関する。

バックグラウンド放射は、絶対零度を超える温度にあ
る物体によって放出される。そのような物体と検出装置
との間に存在するガスは、バックグラウンドの物体又は
複数の物体に関するガスの温度により放出又は吸収スペ
クトルのいづれかを生成する。特に、バックグラウンド
の物体がガスの温度よりも低い温度にあるならば、ガス
は放出スペクトルを生成する。逆に、バックグラウンド
の物体がガスの温度よりも高い温度にあるならば、ガス
は吸収スペクトルを生成する。しかし、バックグラウン
ドの物体が検出されるガスと正確に同一温度にあるなら
ば、スペクトルは獲得できない。しかし、バックグラウ
ンドの物体の温度と大気に存在するガスの温度が、少な
くとも10分の数度も異ならない見込みは、極めて僅かで
ある。このため、スペクトルは、絶対ゼロよりも高い温
度において、事実上いかなる環境においても獲得され
る。

原則として、物質によって生成された放出又は吸収ス
ペクトルから特定地域における特定物質の相対濃度を決
定することが可能である。しかし、そのような決定の精
度は、使用される特定の装置、バックグラウンドの物体
と特定ガス状物質との間の温度差、監視される地域と分
光計との間の距離、天候のような因子に依存する。しか
し、最適条件下において、本発明の装置は、メーター当
たり1ppmの低いレベルにおいてガスを検出することがで
きる。

本発明の範囲内の装置の１つの実施態様が、第１図に
示される。第１図に示された装置において、バックグラ
ウンド赤外線及び可視光線は、大きな凹球面又は放物面
反射体（鏡）１と、小さな二次凸球面又は放物面反射体
（鏡）２とを含む収集装置で収集される。この装置にお
いて使用された反射体１は、高度に反射性があり、硬質
で、耐久性があり、かつ耐腐食性のロジウム被覆で電解
により被覆されたニッケル基板で作製された。反射体２
は、ロジウムめっきした凸球面鏡であった。

多数の反射性被覆物質が公知であり、そしてそれらが
十分に持続性があり、かつ耐腐食特性を有するならば、
それらの任意のものが本発明の装置において使用され
る。一次及び二次鏡は大気に開放されているために、鏡
表面において保護被覆を有することが望ましく、これら
は、鏡を清潔にすることを可能にし、そして耐腐食性を
高める。しかし、ロジウム被覆は、可視光線と赤外線を
非常に良く反射し、そして曇りと酸化に耐性があるため
に、好まれる。また、反射体は、高度の表面精度を有す
ることが望ましい。即ち、表面は、反射光線が、理想経
路から実質的に偏向しない如く、光線を反射させるべき
である。理想経路からの反射光線の偏向は、６アーク分
（arc minutes）以下であることが望ましい。

放物面鏡と球面鏡の両方がこの収集装置において使用
されたが、放射を収集することがてきる形状と可視光線
と赤外線を正確に反射させることができる表面とを有す
るいかなる鏡も使用することができる。

反射体１と２によって収集された可視光線と赤外線
は、可視光線と赤外線の両方を透過する保護ウインドー
を通過し、そしてそれから「ホット」ミラー４に向けら
れる。「ホット」ミラーは、赤外線を反射させ、かつ鏡
５に可視光線を伝達させることによって、可視光線から
赤外線を分離させる。鏡５は可視光線をビデオ・カメラ
６に向けて反射させる。それから、可視光線から生成さ
れた画像は、ビデオ・カメラ６から、テレビジョン・ス
クリーンのような表示装置（図示されていない）に伝達
される。

装置において使用された保護ウインドー３は、３イン
チ（約7.6cm）の直径を有する透明のポリエチレン薄膜
であった。ウインドー３は、特定の直径を有する必要は
ない。しかし、ウインドー３の直径は、反射体２の直径
と少なくとも同じであり、そして好ましくは反射体２の
直径よりも大きいことが望ましい。ポリエチレン・ウイ
ンドーが望ましく、そしてそれが、可視領域において透
明であり、かつ計器の目的に干渉しない赤外線領域にお
いて帯域を有するために、選択された。しかし、実質的
な程度の歪みなしに必要な領域において可視光線と赤外
線を通過させることができる物質（例えは、光学グレー
ドの亜鉛セレン化物板）を使用することができる。第１
図から見られるように、保護ウインドー３は、反射体１
の小さな開口の背後にかつ平行に位置付けられる。ウイ
ンドー３と反射体の開口との間に特定の距離は必要とさ
れない。

この装置において使用された「ホット」ミラー４は、
ウインドー３の直径よりも大きな直径を有するパイレッ
クス・ガラスから作成された４インチ（約10.2cm）角の
鏡であった。鏡は、80％よりも大きな赤外線反射係数を
提供するために、第１表面において薄膜被覆を有する。
「ホット」ミラー４は、レーザー・パワー光学株式会社
によって注文生産された。しかし、赤外線と可視光線を
分離し、そして一方を伝達し、他方を実質的な程度の歪
みなしに反射させることができる物質を、本装置の装置
において「ホット」ミラーとして使用することができ
る。

「ホット」ミラー４は、反射された赤外線の実質的に
総てが反射体８の反射表面に到達し、そして伝達された
可視光線の実質的に総てが鏡５の反射表面に到達するよ
うに、ある角度で傾斜させる。特定の装置に対する最適
角度は、幾つかの簡単な予備検査によって容易に決定さ
れる。第１図に示された装置におけるホットミラー４の
角度は、（ウインドー３に垂直な直線に関して）45度で
あった。

鏡５は、原則として、監視される地域のビデオ画像を
生成するために、十分な可視光線を反射させるために十
分な大きさの領域を有するいかなる反射表面であっても
よい。しかし、鏡５は、比較的高品質の物質で作製され
るか、又は反射光線を実質的に歪ませない高品質の被覆
を有することが望ましく、その結果良品質のビデオ画像
が獲得される。第１図に示された装置の鏡５は、ガラス
から作製され、そして前面銀被覆を有する。鏡５は、４
インチ（約10.2cm）×４インチ（約10.2cm）の寸法を有
した。

ビデオ・カメラ６は、多数の市販されている任意のビ
デオ・カメラである。第１図に示された装置において使
用されたカメラは、品番WV−1460としてパナソニックに
よって販売されたものであった。

「ホット」ミラー４によって反射された赤外線は、軸
外し（off−axis）放物面反射体８と、より小さな軸外
し放物面反射体10とによってビームに対して視準され
る。メレズ・グリオットから市販されている軸外し放物
面反射体は、実際に、機械軸に沿って見た時、円形断面
を提示する標準放物面反射体から切断されたセグメント
である。反射体８と10の各々は、電鋳されたニッケル基
板と、電解により析出されたロジウム表面を有した。ロ
ジウム被覆軸外し放物面反射体が望ましく、そしてそれ
らが適正に位置付けられる時、反射光線は、６アーク分
以上理想の方向から偏向しないという理由で選ばれた。
しかし、ダイアモンド旋削金属鏡の如く、他の鏡がま
た、適切である。実際、反射体セグメントの光学軸又は
対称軸が、反射体自身を通過しないが、代わりに空間に
おいてその近くを通過し、そして実質的に歪みなしに放
射を反射するいかなる反射表面をも使用することができ
る。

軸外し放物面反射体10の直径は、軸外し放物面反射体
８の直径よりも小さいことが、第１図から明らかであ
る。第１図に示された装置において、反射体３は、３イ
ンチ（約7.6cm）直径を有し、そして反射体10は、２イ
ンチ（約5.1cm）の直径を有した。反射体８の３インチ
（約7.6cm）直径は、ウインドー３を通過した赤外線の
実質的に総てを反射体10が収容できるようにするため
に、保護ウインドー３の直径に対応するように選ばれ
た。反射体10の２インチ（約5.1cm）直径は、ビームス
プリッター11の開口に対応するように選択された。しか
し、原則として、実質的な歪みなしに分光計分析のため
に十分な赤外線を受け取りかつ反射させることができる
直径（幅）を有するいかなる反射体も使用することがで
きる。

それから、赤外線のビームは、反射体10からビームス
プリッター11に伝達される。この装置において使用され
たビームスプリッター11は、３インチ（約7.6cm）の直
径を有するZnSeビームスプリッターであった。しかし、
適切な直径と赤外線を分裂させる能力とを有する公知の
いかなる市販用ビームスプリッターも使用することがで
きる。楔形状ビームスプリッターは、光学整合の容易性
により、平板ビームスプリッターよりも望ましい。第１
図において、1/2度の楔が使用されるが、ビームスプリ
ッターの前面と後面から反射光線の分離を許容する任意
の角度を有する楔を、都合の良く使用することができ
る。

それから、赤外線のビームの部分は、コーナーキュー
ブ逆反射体である逆反射体12bにビームスプリッター11
によって反射される。逆反射体12bは、ビームをビーム
スプリッター11を通って軸外し放物面反射体19に逆反射
させる。同時に、赤外線ビームの第２部分は、ビームス
プリッター11を通って逆反射体12a（コーナーキューブ
逆反射体）に伝達され、逆反射体12aは、ビームをビー
ムスプリッターに反射させ、ビームスプリッターは、ビ
ームを軸外し放物面反射体19に反射させる。逆反射体12
aと12bの各々は、相互に直交するコーナーに組み立てら
れた３つの被覆光学平板の中空コーナーキューブ構造で
ある。第１図に示された装置において使用された逆反射
体は、酸化ケイ素保護膜を備えた金被覆を有し、2.5イ
ンチ（約6.4cm）の開口と0.5秒のアーク精度を有した。
しかし、実質的な歪みなしに赤外線の反射を許容する他
の被覆（例えば、アルミニューム）を備えた反射体も適
切である。コーナーキューブ逆反射体は、適正に整合さ
れる容易性のために好まれる。しかし、原則として、実
質的な歪みなしに赤外線を反射させるいかなる反射表面
も、逆反射体12a及び／又は12bとして使用することがで
きる。平板鏡の如く反射表面は適正に整合することが困
難であり、そして不正な整合は、悪質な干渉像を招くた
めに、平板鏡の使用は推薦されない。

第１図において、逆反射体12aは、干渉像の生成のた
めにモーター駆動の可動ステージ（図示されていない）
に取り付けられる。ステージを、逆反射体12a又は12bに
取り付けることができる。。一定速度モーター及び歯車
列は、鏡ステージのための円形カム13の約72rpmで駆動
するために使用される。カムは、約１インチ（約2.5c
m）の行程によるなめらかな往復運動にて、精密ローラ
ー軸受けステージを前後に移動させる。この配置は、干
渉像を生成するための頑丈な故障なしの機構を提供する
ために選択された。一定速度、ボイスコイル駆動空気軸
受けステージのような他のシステムを使用することがで
きるが、それらは、等価の機構的耐久性を提供しない。
可動ステージの行程距離は可変とすることができるが、
その距離は、所望程度のスペクトル分解を獲得するため
に十分長くなければならない。第１図に示された計器に
おいて、可動ステージにおける１インチ（約2.5cm）の
行程は、１cm^-1よりも良好なスペクトル分解能を提供し
た。往復運動の周期とステージ行程の距離は、検出器プ
リアンプ16における活性電子フィルターの特性に一致す
るように選択される。この配置は、幾つかの干渉像又は
スペクトルを時間平均することなしに、高信号雑音比の
達成を可能にする。このため、高分解能スペクトルを、
最小時間で獲得することができる。例えば、スペクトル
を、一般動作条件下で２秒以下で獲得することができ
る。簡単性と耐久性のために、固定の周期及び行程距離
で鏡ステージ13を動作させることが望ましい。しかし、
制御条件下で速度と行程を変化させる他のシステムを、
また、非常に有効に使用することができる。

第１図に示された装置において、鏡の移動は、レーザ
ー７により決定される。さらに具体的には、レーザー７
は、「ホット」ミラー４を通して干渉フリンジ計数法に
より、鏡位置の決定に適切な特性波長を有するビームを
挿入する。このレーザー・ビームは、ビームスプリッタ
ー11を通過するまで、収集された赤外線と同一方法で反
射される。レーザー検出器17は、再結合されたレーザー
・ビームから干渉パターンをピックアップし、そしてデ
ータ変換及び収集の開始をトリガーするために使用され
る計数回路を計時するレーザープリアンプ15に結果とし
て得られる信号を転送する。

軸外し放物面反射体19は、軸外し放物面反射体８と同
一であるが、これらの反射体は同一である必要はない。

それから、ビームスプリッター11によって生成された
２つの赤外線ビームは、適切な温度（例えば、75−80°
Ｋ）に維持された赤外線検出器14へと軸外し放物面反射
体19によって反射される。適切な感度と周波数応答を有
する市販用のいかなる赤外線検出器も使用することがで
きる。第１図に示された装置において、小規模の低温槽
を備えたガラス・デュアーに取り付けられた高品質HgCd
Te赤外線検出器が使用された。低温槽とデュアーは、信
号出力用のケーブルを備えたアルミニューム・ハウジン
グに固定された。シリコン・ダイオード温度センサー
は、低温槽性能を監視する。低温槽は、高圧力窒素ガス
で動作される。より低い温度（例えば、75−80°Ｋ）に
て検出器の感度がより高くなるために、室温よりも低い
温度が望ましい。他の適切な冷却装置又は技術を、本発
明により使用することができる。

第１図に示された装置において使用された検出器14
は、８−14μｍの範囲において赤外線を検出することが
できる光伝導性HgCdTe検出器であり、この範囲は、監視
地域において見いだされることを予期された実質的に総
てのガス状汚染物質に対する少なくとも１つの特性識別
帯域を含む。しかし、所望範囲内で赤外線を検出する能
力を有する任意の市販用検出器を使用することができ
る。特定の検出器の好ましい赤外線範囲は、もちろん、
監視される固有環境に依存する。事実上いかなる選択さ
れた領域においても赤外線を検出することができる検出
器が市販されている。

それから、検出器14からの干渉像信号は、赤外線検出
器のプリアンプ16に転送される。プリアンプ16は、アナ
ログデジタル変換器20のダイナミックレンジに一致する
ように、干渉像信号を調整する遠隔利得制御を備えた低
雑音電子増幅器である。活性電子フィルターは、干渉計
から来る不要な周波数（unwanted frequencies）を取り
除き、そしてこれにより最終スペクトルの信号雑音比を
相当に改良するために使用される。アナログデジタル変
換器20は、コンピューター18に送信される干渉像をデジ
タル化する。

第１図の装置においてコンピューター18が使用された
が、赤外線検出器から受信されたデータを整理すること
ができるいかなる装置を使用することができる。コンピ
ューターに対する可能な代替物は、光学処理装置とデジ
タル処理装置を含む。

第１図に示された装置において使用されたコンピュー
ター18は、収集データの高速フーリエ変換のためにプロ
グラムされるが、収集データを有益な形式に整理するこ
とができるいかなるプログラムも使用することができ
る。コンピューター18はまた、監視される大気に存在す
ることが予期されるガスの参照波長と検出された赤外線
の波長とを比較するためにプログラムされることができ
る。しかし、そのような比較プログラミングは、本発明
に本質的ではない。

本発明の特に好ましい実施態様において、コンピュー
ター18は、測定波長を参照波長と比較し、そして分析の
結果を変換し、かつグラフィック形式においてそれらを
視界スクリーンに転送するようにプログラムされるが、
視界スクリーンには、監視される地域の可視画像がビデ
オ・カメラによって転送される。赤外線分析の結果が監
視される地域の画像と同時に表示される視界スクリーン
において見られる実施例が、第４図に与えられる。同時
表示が好まれるが、赤外線分析とビデオ画像の連続的表
示をプログラムすることが、また可能であることが注目
される。また、ビデオ画像及び／又は赤外線スペクトル
を特定時間間隔で表示するプログラムも可能である。本
発明の装置によって集積かつ分析された情報は、アラー
ムを起動するか、又は獲得された情報の永久的記録を行
うために、電子記録器をトリガーするために使用するこ
とができる。

一次エネルギー集積反射体１は、好ましくは、コンピ
ューター制御ターレット（図示されていない）に取り付
けられる。このターレットは、レーダー追跡システムに
匹敵する方法により、１度の分解能で360度視界を走査
することを可能にする。そのような走査は、本技術分野
において公知の任意の方法により「時間設定」又は制御
される。第１図に示された装置において、本発明の装置
によって監視される地域は、コンピューター18にプログ
ラムされる。それから、コンピューター18は、適切な信
号の受信により、ターレットが次のプログラム位置に移
動するように命令する。

二次鏡２の移動は、計器の視界を変化させることを可
能にする。実際、第１図において、２インチ（約5.1c
m）以下の距離だけ二次鏡２を移動させることによっ
て、０乃至10度で視界が変化することを可能にする。こ
の移動の効果は、標準の生産操作の広い角度適用範囲を
可能にする。また、漏洩の源を識別するために、地域の
より正確な適用範囲を許容する方法により、本発明の検
出装置を集中させることを可能にする。

本発明の装置は、漏洩が検出されるまで、連続ベース
においてプラントの広地域を走査し、連続走査を中断
し、特定地域の綿密な調査を行うために十分二次鏡２を
移動させることによって、漏洩が検出された地域に走査
動作を集中させることを可能にする。漏洩が実在する場
合、このような方法でプラント全体の戦略的な位置に配
置された幾つかの走査装置への注意を訓練することによ
って、ガス雲の位置を追及し、かつその相対濃度を決定
することを可能にする。そのような情報は、漏洩がプラ
ント作業員と周囲の共同体に危険になる前に漏洩を無効
にするために必要な処置が取られるならば、絶対に必要
である。幾つかの走査装置のそのような配置の１つが第
２図に示される。第２図から、検出器21、22と23から転
送されたデータの三角測量は、点Ａにおいて漏洩から生
成されたガス雲が存在する地域を規定し、そしてガス雲
の近似的濃度を決定することを可能にする。

２つ以上の検出器装置が、大きな地域、例えば全体プ
ラントを監視するために使用されるならば、各赤外線検
出器からのデータを、検出器又は小形コンピューターか
ら直接に中央コンピューターに転送することができる。
同様な方法で、各監視地点において収集されたビデオ画
像を、中央位置に直接に転送することができる。そのよ
うな中央化は、大地域にわたるガス雲の経路を追跡する
場合に、特に有益である。

また、警報システムを本装置の装置に組み込むことが
可能であり、この警報システムは、特定汚染物質がプロ
グラムされた制限値を超える時は常に、コンピューター
18によって起動される。適切な警報システムは、本技術
分野において公知であり、そして本発明の装置に容易に
組み込むことができる。

ビームスプリッター11、逆反射体12aと12b、移動ステ
ージ及び駆動機構13、軸外し放物面反射体19、赤外線検
出器14、赤外線検出器プリアンプ16、レーザー７、レー
ザー検出器17、及びレーザープリアンプ15は、以後、集
合的に「干渉計」と呼ばれる。干渉計は一次鏡１の背後
に取り付けられることが望ましい。取付けの好ましい方
法は、３点衝撃及び振動減衰支持によって計器の本体に
付着された剛性の光学台上において行われる。この配置
は、環境温度変化、振動及び機械的応力に対する優れた
耐性を提供する。これは、取り付けの好ましい方法であ
るが、それは、本発明に本質的ではなく、そして振動を
受けることなく温度に対して鋭敏でない取り付けを得る
他の手段が受容される。第１図に示された干渉計は、８
乃至14μｍの赤外線波長の連続帯域を取り扱う。しか
し、干渉計の適用範囲の波長帯域を、所望範囲を取り扱
う能力を有するビームスプリッター11と検出器14の選択
によって変化させることができる。ビームスプリッター
の容量内の複数の波長帯域は、幾つかの検出器を使用す
ることにより同時に監視されることができ、各々は、他
のものとは異なる範囲内で使用される。

本発明は、単一干渉計により、２つ以上のガス状物質
の存在に対して広い地域を連続的に監視することを可能
にする。実際、任意の時点において監視される大気中に
存在するガス数は、コンピューター18の容量及び合成物
の少なくとも１つの識別可能なピークが計器のスペクト
ル範囲内に存在することの要求のみによって制限され
る。本発明の形式のシステムによって監視される事実上
総ての構成物は、３−５又は８−14μｍ波長範囲内に少
なくとも１つの特性ピーク又はピークの組み合わせを生
成するために、上記の監視装置は、多数の公知の監視シ
ステムにおいて必要とされる如く検出される各ガスに対
する高価な狭帯域干渉フィルターなしに、非常に多様な
物質を検出することができる。

赤外線検出器14の出力は、放出又は吸収スペクトルを
生成するために、好ましくは、コンピューター18におい
て高速フーリエ変換アルゴリズムによって処理される干
渉像である。干渉像の処理のほかに、コンピューター18
は、鏡の走査を制御し、有害ガスの如く指定（予めプロ
グラム化された）物質に対応するピークに対してスペク
トルを分析し、収集データを相関させる等を行うことが
できる。それから、そのような分析の結果を、多様な形
式で印刷し、及び／又はビデオ表示装置に投影すること
ができる。

第３図は、本発明の実施において使用される別の装置
を図式的に示す。この装置において、ビデオ・カメラ36
の位置は、可視光線が、分析される赤外線とは独立に受
信されるような位置である。第３図において、カメラ36
は、反射体（鏡）31と32を含む放射収集装置の前に配置
される。しかし、カメラ36は、また、放射収集装置の軸
に沿って又は平行に配置される。この配置において、監
視される地点の可視光線は、分析される赤外線とは別個
に収集されるために、干渉計は、「ホット」ミラーを備
える必要はない。この配置により、反射表面と軸外し放
物面鏡の数は、第３図から明らかなように減少させるこ
とができる。保護ウインドー33は、赤外線を伝達する任
意の物質から作製され、可視領域において不伝導性の物
質さえも使用される。このため、ゲルマニューム板や他
のそのような物質が使用される。しかし、赤外及び可視
領域の両方において伝達するウインドーが、計器光学の
整合の補助をするために望ましい。この配置はまた、ビ
デオ画像の光学歪みが第３図に示された装置においても
はや問題ではないために、第１図の装置と鏡１と２より
も低い光学品質の鏡31と32を使用することを可能にす
る。しかし、総ての他の点においては、第３図に示され
た装置は、構造と動作モードにおいて、第１図に示され
た干渉計に対応する。

さらに具体的には、第３図の反射体31は、第１図の反
射体１に対応し、第３図の反射体32は、第１図の反射体
２に対応する、等であり、以下、第３図の構成要素320
と第１図の構成要素20まで対応する。第３図において、
逆反射体312aに対する移動鏡ステージ321が、示され
る。そのような移動ステージは、第１図の装置に関して
議論されたが、第１図に示されなかった。ビーム・ステ
アリング反射体（鏡）322は、反射レーザー・ビームが
反射体31と32によって収集された赤外線に挿入されるよ
うに、レーザー37からのビームを反射する。反射体322
は、通常の鏡の如く、反射表面を有する物質から作製さ
れる。

本発明は、さらに示されるが、次の実施例によって制
限されることは意図されない。

実施例 実施例１ 装置は、第３図に示された配置により、次の構成要素
から組み立てられた。

反射体31:36インチ（約91.4cm）の直径と、60インチ
（約152cm）の焦点距離を有するロジウムで被覆された
凹球面反射体（オプティカル・ラディエーション株式会
社により販売）。

反射体32:2インチ（約5.1cm）の直径と、３インチ
（約7.6cm）の焦点距離を有するロジウムで被覆された
凸球面反射体（イーリング・エレクトロオプティックス
株式会社により販売）。

赤外線ウインドー33:透明ポリエチレンの0.5ミル（約
13μｍ）厚薄膜。

ビームスプリッター311:3インチ（約7.6cm）直径を有
し、レーザー・パワー・オプティックス株式会社により
販売されているZnSe赤外線ビームスプリッター。

反射体312aと312b:プレシジョン・ラッピング＆オプ
ティックス株式会社により販売されている1/2秒アーク
に正確な２ 1/2秒開口を有する金表面逆反射体。

反射体319:2インチ（約5.1cm）直径を有し、メレス・
グリオットにより販売されている軸外し放物面反射体。

赤外線検出器314:品番ジャドソンJ15−DGとしてジャ
ドソン赤外線株式会社により販売されている低温槽冷却
器に取り付けられたHgCdTe赤外線検出器。

赤外線検出器プリアンプ316:3−９キロヘルツの帯域
と遠隔利得制御を有する注文設計のプリアンプと活性フ
ィルター。

アナログ対デジタル変換器320:品番HAD−1409KMでア
ナログ・デバイセズ株式会社により販売されている14ビ
ット・アナログデジタル変換器。

コンピューター318:IBM株式会社により販売されてい
るIBM−ATコンピューター。

HeNeレーザー37:メレス・グリオットにより販売され
ているlmwHeNeレーザー。

鏡ステージ313のカムのための移動鏡モーター：品番
＃01K05GK−AAと＃0GK60KAとしてオリエンタル・モータ
ーズ株式会社により販売されている歯車列を備えた72rp
mモーター。

ビーム・ステアリング鏡322:品番＃2805としてダイダ
ル株式会社により販売されている１インチ（約2.5cm）
平方前面鏡。

ビデオ・カメラ36:品番WV−1460としてパナソニック
株式会社により販売されているビデオ・カメラ。

移動鏡ステージ321:品番CRK−３としてオートメーシ
ョン・ゲージにより販売されている精密ローラー軸受け
ステージ。

レーザー検出器317:シャープ株式会社により販売され
ているPINフォトダイオード＃PD50PI。

構成要素311、312a、312b、319、314、316、320、3
7、313、322、321と317は、溶接密封閉鎖にて一次鏡31
の背後に取り付けられた衝撃及び振動減衰光学台に取り
付けられた。

約0.1gmのホスゲンが、上記の装置が存在するトルエ
ン・ジイソシアン酸塩生産工場から屋外地点において放
出された。遠隔赤外線源は、ガス放出の地点と本発明の
装置とが直線距離で約100メートルの地点に配置され
た。この装置は、ホスゲンの存在を検出し、そして４秒
以内にホスゲンの特性吸収ピークを含む８−14μｍ赤外
線領域のスペクトルを表示した。現場のビデオ画像が、
同時に利用可能であり、そして監視される地域を決定す
るために見られた（第４図参照）。

実施例２ 実施例１において使用された装置が、プラント動作装
置の一般方向において向けられて屋外地点に配置され
た。遠隔赤外線源は、検査に対し使用されなかった。約
１グラムのジクロロジフルオロメタンが、装置から80メ
ートルの距離において放出された。装置は、クロロフル
オロカーボンの存在を検出し、そして４秒以内にジクロ
ロジフルオロメタンの特性を示す３つの吸収ピークを含
む８−14μｍ赤外線領域のスペクトルを表示した。現場
のビデオ画像が、同時に利用可能であり、そして監視さ
れる地域を決定するために見られた。

実施例３ 実施例１において記載された装置が、化学生産工場に
おいて屋外に配置された。30インチ（約76.2cm）放物面
鏡の焦点に配置され、250ワット要素によって電力を供
給された遠隔赤外線源が、装置から非妨害ラインにおい
て250メートル離して配置された。２メートル長、及び4
0インチ（約102cm）直径であり、１ミル（約25μｍ）の
透明ポリエチレン薄膜を各端部にわたって引き伸ばされ
たポリエチレン・シリンダーから成るガス検査セルが、
測定装置から約100メートルのビーム経路に配置され
た。検査ガス（例えば、ホスゲン、ジクロロジフルオロ
メタン、アンモニア、酸化エチレン）の測定量がシリン
ダーに注入され、そして小さな電気ファンにより分散さ
れた。幾つかの濃度の各々において各ガスに対するスペ
クトルが取られ、そして各合成物に対する特性吸収帯域
のピーク高さが、特性帯域のピーク高さの関数として濃
度のキャリブレーション曲線を構成するために測定さ
れ、かつ使用された。非反応性ガスの結合は、両種の特
性を示すピークを含むスペクトルを与え、一方反応性ガ
スの結合は、混合物の化学量論と同一基準のピーク又は
ピーク高さにおける予期された変化を示した。短い３イ
ンチ（約7.6cm）直径ガス・セル又は適切な吸収フィル
ターを二次エネルギー収集鏡32から反射された視準ビー
ムに配置するようにして、キャリブレーション曲線を確
立する他の手段をまた使用することができる。

本発明は、例示のために、前述において詳細に記載さ
れたが、そのような詳細は、その目的のためのみであ
り、そして特許請求の範囲によって制限されたものを除
いて、本発明の精神と範囲を逸脱することなしに、変更
が、本技術分野における当業者には行われることが理解
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の１つの実施態様の模式表現
図。 第２図は、その配置がプラント全体の監視とガス雲の追
跡を可能にする、本発明の装置の幾つかの配置の模式表
現図。 第３図は、本発明の装置の第２実施態様の模式表現図。 第４図は、本発明の装置から獲得された形式の分析が関
係する地域の画像と、同時に行われた赤外線分析の結果
のビデオ表示を示す図。 図中、１、２、８、10、19、31及び32……反射体、３及
び33……保護ウインドー、４……ホットミラー、５……
鏡、６及び36……ビデオ・カメラ、11及び311……ビー
ム・スプリッター、12a、12b、312a及び312b……逆反射
体、13及び313……鏡ステージ、14及び314……赤外線検
出器、15……レーザープリアンプ、16及び316……検出
器プリアンプ、７及び37……レーザー、17及び317……
レーザー検出器、18及び318……コンピューター、20及
び320……アナログデジタル変換器、321……移動鏡ステ
ージ、322……ビーム・ステアリング反射体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−262781（ＪＰ，Ａ) 米国特許3931462（ＵＳ，Ａ)

Claims (36)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）選択された地域からバックグラウン
   ド放射を収集し、 （ｂ）上記工程（ａ）で収集したバックグラウンド放射
   を、赤外線部分と可視光線部分とに分離し、 （ｃ）収集した赤外線部分を分光計で分析し、 （ｄ）上記段階（ｃ）の分析の結果を監視装置に理解可
   能な形式で提供し、 （ｅ）選択された地域から収集された工程（ｂ）の可視
   光線を画像として表示することを含むことを特徴とする
   選択された地域の大気に存在するガス状物質を検出する
   ガス状物質検出方法。
2. 【請求項２】赤外線波長の選択領域が、３−５μｍ及び
   ／又は８−14μｍである特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。
3. 【請求項３】分析が、フーリエ変換赤外線分光計で行わ
   れる特許請求の範囲第２項に記載の方法。
4. 【請求項４】上記段階（ｃ）の赤外線分析の結果が、ビ
   デオ・スクリーンに上記段階（ｄ）により提供される特
   許請求の範囲第３項に記載の方法。
5. 【請求項５】可視光線が、ビデオ・スクリーンにおいて
   赤外線分析の結果と同時又は連続的に上記段階（ｅ）に
   より表示される特許請求の範囲第４項に記載の方法。
6. 【請求項６】分光計が上記段階（ｃ）において干渉像を
   生成し、干渉像が活性電子フィルターで処理され信号雑
   音比を改良する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
7. 【請求項７】上記段階（ｃ）の赤外線分析の結果が、上
   記段階（ｄ）においてビデオ・スクリーンに提供される
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。
8. 【請求項８】上記段階（ｃ）の赤外線分析と可視光線画
   像が、単一ビデオ・スクリーンに同時又は連続的に表示
   される特許請求の範囲第１項に記載の方法。
9. 【請求項９】上記段階（ｃ）の赤外線分析と可視光線画
   像が、２つのビデオ・スクリーンに同時に表示される特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。
10. 【請求項１０】赤外線波長の選択領域が、３−５μｍ及
    び／又は８−14μｍである特許請求の範囲第１項に記載
    の方法。
11. 【請求項１１】選択された地域に存在する可視光線がビ
    デオ・カメラによって収集され、そして赤外線及び可視
    光線部分の両方を含むバックグラウンド放射が反射装置
    によって収集される特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
12. 【請求項１２】ビデオ・カメラによって収集された可視
    光線が反射装置によるバックグラウンド放射の収集に先
    行して収集される特許請求の範囲第１項に記載の方法。
13. 【請求項１３】選択された地域からのバックグラウンド
    放射が、幾つかの異なる場所から収集される特許請求の
    範囲第１項に記載の方法。
14. 【請求項１４】赤外線の分析の結果が、それらの結果を
    相関させる中央データ整理装置に伝送される特許請求の
    範囲第13項に記載の方法。
15. 【請求項１５】連続ベースにおいて実行される特許請求
    の範囲第１項に記載の方法。
16. 【請求項１６】ガス状物質が検出される地域が、規則的
    な間隔にて変更される特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
17. 【請求項１７】（ａ）赤外線と可視光線の両方を収集す
    ることができる放射収集装置と、 （ｂ）放射収集装置（ａ）によって収集された所定範囲
    内の波長の赤外線を分析することができる干渉計と、 （ｃ）干渉計分析の結果と、放射収集装置（ａ）によっ
    て収集された可視光線によって生成された、監視地域の
    ビデオ画像とを監視装置に対し通信するための手段と を具備することを特徴とするガス状物質の存在に対し選
    択された地域の大気を監視する装置。
18. 【請求項１８】放射収集装置が、ロジウム表面を備えた
    電鋳又はダイアモンド旋削凹面鏡である特許請求の範囲
    第17項に記載の装置。
19. 【請求項１９】干渉計（ｃ）が、 （１）赤外線を受け入れるために位置付けられた、所定
    範囲内の波長の赤外線を分割させることができるビーム
    スプリッターと、 （２）ビームスプリッター（１）によって反射された放
    射を受け入れるために位置付けられた第１逆反射体と、 （３）ビームスプリッター（１）によって伝達された放
    射を受け入れるために位置付けられた第２逆反射体と、 （４）往復運動にて逆反射体（２）又は（３）を移動さ
    せることができる逆反射体支持体と、 （５）ビームスプリッター（１）から来る結合された赤
    外線ビームを受け入れるために位置付けられた軸外し放
    物面反射体と、 （６）反射体（５）から赤外線を受け入れるために位置
    付けられた赤外線検出器とを含む特許請求の範囲第18項
    に記載の装置。
20. 【請求項２０】逆反射体支持体が、３−５μｍ又は８−
    14μｍの赤外線領域の情報を含む狭い帯域幅干渉像が生
    成される如く、固定された往復運動周期において移動さ
    れる特許請求の範囲第19項に記載の装置。
21. 【請求項２１】狭い帯域幅干渉像が活性電子フィルター
    によって処理され、干渉像の信号雑音比を改良する特許
    請求の範囲第20項に記載の装置。
22. 【請求項２２】ビームスプリッター（３）が、３−５μ
    ｍ及び／又は８−14μｍの範囲において赤外線を分割さ
    せることができる特許請求の範囲第19項に記載の装置。
23. 【請求項２３】逆反射体（２）と（３）がコーナーキュ
    ーブ逆反射体である特許請求の範囲第22項に記載の装
    置。
24. 【請求項２４】赤外線検出器（６）が低温槽により冷却
    される特許請求の範囲第22項に記載の装置。
25. 【請求項２５】赤外線検出器が熱電子的に冷却される特
    許請求の範囲第22項に記載の装置。
26. 【請求項２６】逆反射体（２）と（３）がコーナーキュ
    ーブ逆反射体である特許請求の範囲第19項に記載の装
    置。
27. 【請求項２７】ホットミラーが放射収集装置と干渉計と
    の間に位置付けられる特許請求の範囲第19項に記載の装
    置。
28. 【請求項２８】ビデオ・カメラが放射収集装置（ａ）の
    前に位置付けられ、監視される場所から可視光線を収集
    する特許請求の範囲第19項に記載の装置。
29. 【請求項２９】ホットミラーにより伝達された可視光線
    がビデオ・カメラによって受け入れられる特許請求の範
    囲第27項に記載の装置。
30. 【請求項３０】請求項17の（ｃ）項が、１つ以上のガス
    状物質の存在又は濃度に関する干渉像を分析するプログ
    ラムされたコンピューターである特許請求の範囲第19項
    に記載の装置。
31. 【請求項３１】コンピューターが、また、連続ベースに
    おいて２つ以上の予め選択された場所の走査を制御する
    如くプログラムされた特許請求の範囲第30項に記載の装
    置。
32. 【請求項３２】ホットミラーが放射収集装置と干渉計と
    の間に位置付けられる特許請求の範囲第17項に記載の装
    置。
33. 【請求項３３】ホットミラーにより伝達された放射がビ
    デオ・カメラによって受け入れられる特許請求の範囲第
    32項に記載の装置。
34. 【請求項３４】請求項17の（ｃ）項が、１つ以上のガス
    状物質の存在又は濃度に関する干渉像を分析するプログ
    ラムされたコンピューターである特許請求の範囲第17項
    に記載の装置。
35. 【請求項３５】コンピューターが、また、連続ベースに
    おいて２つ以上の予め選択された場所の走査を制御する
    如くプログラムされた特許請求の範囲第34項に記載の装
    置。
36. 【請求項３６】ビデオ画像と赤外線の分析が視界スクリ
    ーンに同時又は連続的に表示される特許請求の範囲第17
    項に記載の装置。