可変波長半導体レーザーガス分析計の原理と産業への応用

摘要

半導体レーザの発振波長を測定対象成分の吸収線に合わ せ波長掃引することで光吸収スぺクトルを測定する TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) 法は、極めて高い測定波長（波数）分解能と高感度測定が 可能であり、測定対象にレーザ光を照射するだけで非接触 高速測定できる特長から、各種産業における燃焼プロセス、 石油や化学プロセスでのガス成分濃度測定等に応用されつ つある。本技術は、多くのプロセス分析で用いられている 応答性が低く、 メンテナンスが煩雑なサンプリング方式を、 プロセスラインで直接測定するin-situ分析に変え、その測 定信号をプロセス制御に反映させることで、各種産業プロ セスの収率やエネルギ効率向上や安全性、メンテナンス性 向上に寄与できる。最近では、発振波長が2μmを越える長 波長半導体レーザを利用したプロセス用微量CO計も実用 化され、応用範囲も広がってきている。本稿では、TDLAS を用いた可変波長半導体レーザーガス分析計の原理、構成 と特長について説明し、産業プロセスへの応用例を述べる。