特許 6100587 分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6100587

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】分析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/27 20060101AFI20170313BHJP

   G01N 21/3577 20140101ALN20170313BHJP

   G01N 21/13 20060101ALN20170313BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/27 F

   !G01N21/3577

   !G01N21/13

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-80230(P2013-80230)

(22)【出願日】2013年4月8日

(65)【公開番号】特開2014-202658(P2014-202658A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2016年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000155023

【氏名又は名称】株式会社堀場製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100113468

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 明子

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(72)【発明者】

【氏名】有本 公彦

(72)【発明者】

【氏名】北木 大介

(72)【発明者】

【氏名】出島 裕貴

【審査官】 横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−０６０３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０８２１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平３−０６００５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平６−２６５４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７４０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５０３２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４３６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５５４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６４４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７８３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０６１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３１６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９７／０２９３５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０３５６１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第４４４０４９７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００７９９４２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／６１

Ｇ０１Ｎ １／００− １／４４

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定試料を収容する測定セルが光路上に位置する測定位置と、前記測定セルが前記光路上から退避した退避位置とを切り替えるものであり、前記測定位置から前記退避位置への第１移動速度と、前記退避位置から前記測定位置への第２移動速度とが異なるように構成されたセル切り替え機構と、
前記第１移動速度と前記第２移動速度とに関連する速度情報を前記測定試料の測定に用いられる光を用いて検出し、前記測定位置及び前記退避位置を判別する判別機構とを具備する分析装置。

【請求項2】

前記セル切り替え機構による前記測定位置及び前記退避位置の間の移動に伴って前記光路を遮断する光路遮断部材が設けられており、
前記判別機構が、前記光路遮断部材により前記光路が遮断された時間を前記速度情報として検出して、前記測定位置及び前記退避位置を判別する請求項１記載の分析装置。

【請求項3】

前記セル切り替え機構が、
前記測定セルを前記測定位置から前記退避位置に移動させるために空気が供給される第１供給ポート及び前記測定セルを前記退避位置から前記測定位置に移動させるために空気が供給される第２供給ポートを有する空気式アクチュエータと、
前記第１供給ポート若しくは前記第１供給ポートに接続される第１供給管、又は前記第２供給ポート若しくは前記第２供給ポートに接続される第２供給管に設けられ、前記第１供給ポートから供給される空気流量と前記第２供給ポートから供給される空気流量とを異ならせる流路抵抗と、を備える請求項１又は２記載の分析装置。

【請求項4】

測定試料を収容する測定セルが光路上に位置する測定位置と、前記測定セルが前記光路上から退避した退避位置とを切り替えるものであり、前記測定位置から前記退避位置への第１移動速度と、前記退避位置から前記測定位置への第２移動速度とが異なるように構成されたセル切り替え機構と、
前記第１移動速度と前記第２移動速度とに関連する速度情報を光を用いて検出し、前記測定位置及び前記退避位置を判別する判別機構とを具備する分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分析装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の分析装置としては、例えば特許文献１に示すように、半導体洗浄装置等の半導体製造装置に用いられる薬液の濃度を測定する分光分析装置がある。この分光分析装置は、薬液を収容する測定セルと、当該測定セルに測定光を照射する光照射部と、前記測定セルを通過した透過光を検出する光検出部と、当該光検出部により得られた光強度信号に基づいて、前記薬液の濃度を算出する演算装置とを備えている。そして、この分光分析装置は、光照射部及び光検出部の間に形成される光路と測定セルとを相対移動させることにより、光路上に測定セルが位置する測定位置と、前記光路上に測定セルが位置しない退避位置とを定期的に切り替えることによって、光照射部や光検出部等の校正を行うように構成されている。

【0003】

このため前記分光分析装置は、前記測定セルを測定位置と退避位置とに切り替えるための切り替え機構を備えている。また、この切り替え機構による前記測定セルの位置検出のために、磁気又は光等を用いた電気部品である位置センサが設けられている。

【0004】

しかしながら、前記測定セルが例えば半導体製造装置の内部に配置される場合、その内部環境が薬液雰囲気であり、薬液の種類によっては引火性を有するものがある。このように、前記測定セルが引火性を有するガス雰囲気下に配置される場合、電気部品を極力使用しないことが一般的である。このため、測定セルの位置検出のために電気部品である位置センサを用いたものでは、引火性を有するガス雰囲気下では使用できない等といったように、使用環境が制限されてしまう。

【0005】

一方、前記位置センサを設けない場合には、前記切り替え機構の制御において測定セルの位置検出ができなくなり、切り替え機構による測定セルに切り替え動作が正常に行われているかを装置側で判別することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−１５５４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで本発明は、電気部品である位置センサを用いることなく、測定セルの位置を判別することをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

すなわち本発明に係る分析装置は、測定試料を収容する測定セルが光路上に位置する測定位置と、前記測定セルが前記光路上から退避した退避位置とを切り替えるものであり、前記測定位置から前記退避位置への第１移動速度と、前記退避位置から前記測定位置への第２移動速度とが異なるように構成されたセル切り替え機構と、前記第１移動速度と前記第２移動速度とに関連する速度情報を前記測定試料の測定に用いられる光を用いて検出し、前記測定位置及び前記退避位置を判別する判別機構とを具備することを特徴とする。

【0009】

このようなものであれば、測定位置から退避位置への第１移動速度と、退避位置から測定位置への第２移動速度とを異ならせており、その移動速度に関連する速度情報を光を用いて検出して測定セルの位置を判別しているので、電気部品である位置センサを不要にできる。これにより、測定セル及びセル切り替え機構を引火性を有するガス雰囲気下に配置しても安全に使用できる。また、前記判別機構が、前記速度情報を測定試料の測定に用いられる光を用いて検出するので、速度情報を検出するための別の検出光学系を準備する必要が無く、測定に用いられる測定光学系を用いて、前記測定位置及び前記退避位置を判別できる。これにより、分析装置の構成を簡単化及び小型化できる。

【0010】

ここで、第１移動速度及び第２移動速度が互いに異なることには、等速移動などにおける移動速度の大きさが互いに異なることだけでなく、移動速度の時間変化、つまり横軸を時間軸、縦軸を速度軸とした場合に描かれる波形が互いに異なることを含む。

【0011】

また、前記退避位置において、前記測定セルとは別の測定セル、校正用のリファレンスセル又は校正用の例えば光学フィルタ等の光学素子が、前記光路上に位置するように構成しても良い。
これならば、電気部品である位置センサを用いることなく、光路上に位置する測定セル、リファレンスセル又は光学素子を判別することができる。

【0012】

例えばセル切り替え機構が、エアシリンダ等の空気式アクチュエータを用いたものの場合には、当該空気式アクチュエータへの供給空気圧によって第１移動速度及び第２速度が変動してしまう。
このため、前記判別機構が、前記第１移動速度に関連する速度情報及び前記第２移動速度に関連する速度情報の比を検出して、前記測定位置及び前記退避位置を判別することが望ましい。
これならば、速度情報の比を検出しているので、供給空気圧の変動に伴う移動速度の変化に関わらず、前記測定位置及び前記退避位置を正確に判別できる。

【0013】

前記セル切り替え機構による前記測定位置及び前記退避位置の間の移動に伴って前記光路を遮断する光路遮断部材が設けられており、前記判別機構が、前記光路遮断部材により前記光路が遮断された時間を前記速度情報として検出して、前記測定位置及び前記退避位置を判別することが望ましい。
これならば、光路遮断部材により光が遮られた状態を検出するので、速度情報を正確に検出することができ、その結果、前記測定位置及び前記退避位置をより一層正確に判別できる。

【0014】

前記セル切り替え機構が、前記測定セルを前記測定位置から前記退避位置に移動させるために空気が供給される第１供給ポート及び前記測定セルを前記退避位置から前記測定位置に移動させるために空気が供給される第２供給ポートを有するエアシリンダと、前記第１供給ポート若しくは前記第１供給ポートに接続される第１供給管、又は前記第２供給ポート若しくは前記第２供給ポートに接続される第２供給管に設けられ、前記第１供給ポートから供給される空気流量と前記第２供給ポートから供給される空気流量とを異ならせる流路抵抗と、を備えることが望ましい。
これならば、セル切り替え機構による第１移動速度及び第２移動速度を物理的な構成要素により決めることができる。また、第１供給ポート及び第２供給ポートへの第１供給管及び第２供給管の接続を間違った場合には、検出される第１移動速度及び第２移動速度に関連する速度情報が、正常に接続された場合の第１移動速度及び第２移動速度に関連する速度情報とは逆に検出されるので、接続の間違いを装置が自動で判断することができる。

【発明の効果】

【0015】

このように構成した本発明によれば、測定位置から退避位置への第１移動速度と、退避位置から測定位置への第２移動速度とを異ならせており、その移動速度に関連する速度情報を測定試料の測定に用いられる光を用いて検出して測定セルの位置を判別しているので、電気部品である位置センサを用いることなく、測定セルの位置を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の光学分析装置の構成を示す模式図。

【図2】同実施形態の測定位置及び退避位置を示す模式図。

【図3】同実施形態の移動機構の構成を示す模式図。

【図4】同実施形態の測定位置及び退避位置の移動に伴う光量を示す模式図。

【図5】変形実施形態の光学分析装置の構成を示す模式図。

【図6】変形実施形態の光学分析装置の構成を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に本発明に係る分析装置について図面を参照して説明する。

【0018】

本実施形態の分析装置１００は、例えば半導体製造ラインに組み込まれて使用されるものであり、例えば半導体製造における洗浄工程に用いられる薬液の濃度を測定する分光吸光光度計である。なお、薬液としては、ＳＣ−１（アンモニア過酸化水素水溶液）、ＳＣ−２（塩酸過酸化水素水溶液）、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水溶液）、ＦＰＭ（フッ酸過酸化水素水溶液）、ＢＨＦ（バッファードフッ酸溶液）等である。

【0019】

具体的に分析装置１００は、図１に示すように、例えば薬液などの液体試料が収容される測定セル２と、前記測定セル２に光を照射するための例えばハロゲンランプなどの光源３と、前記測定セル２を通過した光を検出するための光検出部４と、光源３からの光を前記測定セル２に導くとともに、前記測定セル２を通過した光を光検出部４に導く光伝達手段５とを備えている。

【0020】

測定セル２は、例えば半導体洗浄装置の薬液槽に接続された薬液配管により形成される循環経路に設けられたフローセルである。なお、測定セル２は、半導体洗浄装置内の配管に直接組み込みインラインフローセルであっても良い。

【0021】

光検出部４は、測定セル２を通過した光を分光して、その分光スペクトル（波長毎の光量）を検出する分光器である。この分光器４により得られた分光スペクトルデータは、図示しない演算装置に出力されて、当該演算装置により、分光器４により得られた分光スペクトルと、吸光度既知の校正液により得られた分光スペクトルとから、薬液の吸光度スペクトルを算出し、この吸光度スペクトルを用いて液体試料に含まれる成分の濃度が算出される。

【0022】

光伝達手段５は、光源３及び測定セル２の間に設けられ、光源３の光を測定セル２に導く第１光ファイバ５１と、測定セル２及び光検出部４の間に設けられ、測定セル２を通過した光を光検出部４に導く第２光ファイバ５２と、第１光ファイバ５１及び測定セル２の間に設けられた反射ミラー等の第１反射部材５３と、測定セル２及び第２光ファイバ５２の間に設けられた反射ミラー等の第２反射部材５４とを備えている。

【0023】

また、第１光ファイバ５１の光導入端面と光源３との間には、光源３の光を前記光導入端面に集光するための集光レンズ５５が設けられている。第１光ファイバ５１の光導出端面と第１反射部材５３との間には、前記光導出端面から出た光を測定セル２に集光するための集光レンズ５６が設けられている。

【0024】

さらに、第２光ファイバ５２の光導入端面及び第２反射部材５４の間には、第２反射部材５４からの光を前記光導入端面に集光するための集光レンズ５７が設けられている。第２光ファイバ５２の光導出端面及び光検出部４の間には、前記光導出端面から出た光を分光器４の入射スリットに集光するための集光レンズ５８が設けられている。

【0025】

本実施形態では、光源３を収容する光源収容筐体Ｃ１と、測定セル２を収容する測定セル収容筐体Ｃ２とが、第１光ファイバ５１によって接続され、前記測定セル収容筐体Ｃ２と、光検出部４を収容する光検出部収容筐体Ｃ３とが第２光ファイバ５２によって接続されている。ここで、第１光ファイバ５１の光導入端部（光導入端面を有する部分）は光源収容筐体Ｃ１の側壁に固定されており、第１光ファイバ５１の光導出端部（光導出端面を有する部分）は測定セル収容筐体Ｃ２の側壁に固定されており、第１光ファイバ５１全体が固定されている。また、第２光ファイバ５２の光導入端部（光導入端面を有する部分）は測定セル収容筐体Ｃ２の側壁に固定されており、第２光ファイバ５２の光導出端部（光導入端面を有する部分）は光検出部収容筐体Ｃ３に固定されており、第２光ファイバ５２全体が固定されている。なお、本実施形態では、第１光ファイバ５１の光導出端部及び第２光ファイバ５２の光導入端部は、測定セル収容筐体Ｃ２における同一の側壁に固定されている。これにより測定セル収容筐体Ｃ２のメンテナンスを行い易くしている。さらに、光源収容筐体Ｃ１内には、集光レンズ５５が収容されている。測定セル収容筐体Ｃ２には、第１反射部材５３、第２反射部材５４、集光レンズ５６、５７が収容されている。光検出部収容筐体Ｃ３には、集光レンズ５８が収容されている。なお、光源収容筐体Ｃ１及び光検出部収容筐体Ｃ３をさらに単一の筐体Ｃ４に収容しているが、光源収容筐体Ｃ１及び光検出部収容筐体Ｃ３を単一の筐体としても良い。また、前記各筐体Ｃ１〜Ｃ４は、全面を覆い外部空間と隔離されたものの他、一部（例えば一面）が開口したものであっても良い。

【0026】

しかして本実施形態の分析装置１００は、図２に示すように、測定試料を収容する測定セル２が光路Ｌ上に位置する測定位置Ｐ（（１）参照）と、前記測定セル２が前記光路Ｌ上から退避した退避位置Ｑ（（２）参照）とを切り替えるセル切り替え機構６と、前記測定セル２が測定位置Ｐにあるか退避位置Ｑにあるかを判別する判別機構７とを備えている。

【0027】

ここで、測定位置Ｐは、光伝達手段５により形成される光路Ｌが測定セル２を通過する位置である。また、退避位置Ｑは、光伝達手段５により形成される光路Ｌが測定セル２とは異なる領域を通過する位置である。なお、本実施形態の退避位置Ｑにおいては、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の間の光路Ｌが校正用フィルタ８を通過する構成としている。

【0028】

セル切り替え機構６は、測定セル２及び校正用フィルタ８が搭載された搭載台６１を移動させることによって、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の間の光路Ｌ上に測定セル２が位置する測定位置Ｐと、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の間の光路Ｌ上から測定セル２が退避して、当該光路Ｌ上に校正用フィルタ８が位置する退避位置Ｑを切り替えるものである。

【0029】

また、セル切り替え機構６は、測定セル２を測定位置Ｐから退避位置Ｑに移動させる第１移動速度ｖ１と、測定セル２を退避位置Ｑから測定位置Ｐに移動させる第２移動速度ｖ２とが異なるように構成されている。つまり、測定セル２が測定位置Ｐから退避位置Ｑに移動する第１移動時間と、測定セル２が退避位置Ｑから測定位置Ｐに移動する第２移動時間とが異なるように構成されている。

【0030】

セル切り替え機構６の具体的構成としては、図１及び図２に示すように、測定セル収容筐体Ｃ２内に設けられており、測定セル２及び校正用フィルタ８が搭載される搭載台６１と、当該搭載台６１を直線往復移動させる移動機構６２とを有する。

【0031】

移動機構６２は、空気式アクチュエータであるエアシリンダを用いたものであり、特に図３に示すように、前記搭載台６１が接続されるピストン６２１と、当該ピストン６２１を往復移動可能に収容するシリンダ室を有するシリンダ６２２と、前記シリンダ６２２に設けられて、前記ピストン６２１により区画された一方の空間Ｓ１内に圧縮空気を供給するための第１供給ポート６２３と、前記シリンダ６２２に設けられて、前記ピストン６２１により区画された他方の空間Ｓ２内に圧縮空気を第２供給ポート６２４とを備えている。

【0032】

そして、前記第１供給ポート６２３には、圧縮空気を供給するための第１供給管６２５が接続され、測定セル２を測定位置Ｐから退避位置Ｑに移動させるための圧縮空気が供給される。また、前記第２供給ポート６２４には、圧縮空気を供給するための第２供給管６２６が接続され、測定セル２を退避位置Ｑから測定位置Ｐに移動させるための圧縮空気が供給される。さらに、第１供給管６２５及び第２供給管６２６は、バルブ機構６２７を介して圧縮空気源６２８に接続される（図１参照）。

【0033】

ここで、バルブ機構６２７は、図３に示すように、電磁５方弁により構成されており、第１ポートＰ１が前記圧縮空気源６２８に接続され、第２ポートＰ２が前記第１供給管６２５に接続され、第３ポートＰ３が前記第２供給管６２６に接続され、第４ポートＰ４及び第５ポートＰ５が大気開放されている。これにより単一の圧縮空気源６２８から第１供給ポート６２３及び第２供給ポート６２４に圧縮空気が供給される構成としている。このバルブ機構６２７は、後述する判別機構７により制御される。なお、判別機構７とは別に専用の制御部を設けても良い。

【0034】

そして、弁体を移動させて、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２が連通した状態で、第４ポートＰ４が閉塞されるとともに、第３ポートＰ３及び第５ポートＰ５が連通する。これにより、第１供給ポート６２３から一方の空間Ｓ１に圧縮空気が供給されてピストン６２１が測定位置Ｐ側から退避位置Ｑ側に移動する。また、弁体を移動させて、第１ポートＰ１及び第３ポートＰ３が連通した状態で、第５ポートＰ５が閉塞されるとともに、第２ポートＰ２及び第４ポートＰ４が連通する。これにより、第２供給ポート６２４から他方の空間Ｓ２に圧縮空気が供給されてピストン６２１が退避位置Ｑ側から測定位置Ｐ側に移動する。なお、バルブ機構６２７は、５方弁を用いた構成に限られず、電磁２方弁又は電磁３方弁を用いて構成することもできる。

【0035】

そして、本実施形態の移動機構６２において、第１供給ポート６２３には、第１流路抵抗Ｒ１が設けられており、第２供給ポート６２４には、前記第１流路抵抗Ｒ１とは抵抗値の異なる第２流路抵抗Ｒ２が設けられている。つまり、第１供給ポート６２３から前記一方の空間Ｓ１に供給される圧縮空気の流量と、第２供給ポート６２４から前記他方の空間Ｓ２に供給される圧縮空気の流量とが互いに異なるように構成されている。これにより、移動機構６２が、測定セル２を測定位置Ｐから退避位置Ｑに移動させる第１移動速度ｖ１と、測定セル２を退避位置Ｑから測定位置Ｐに移動させる第２移動速度ｖ２とが異なるように構成されている。なお、第１流路抵抗Ｒ１及び第２流路抵抗Ｒ２をそれぞれ、第１供給管６２５及び第２供給管６２６に設けても良いし、それらの何れか一方に設けても良い。

【0036】

なお、上記のセル切り替え機構６においては、測定セル２及び校正用フィルタ８が移動可能に構成されており、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２は、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑの切り替えにおいて移動しないように固定されている。光伝達手段５を構成するその他の構成要素、つまり集光レンズ５５〜５８も測定位置Ｐ及び退避位置Ｑの切り替えにおいて移動しないように固定されている。

【0037】

判別機構７は、測定セル２が測定位置Ｐから退避位置Ｑに移動する際の第１移動速度ｖ１と、測定セル２が退避位置Ｑから測定位置Ｐに移動する際の第２移動速度ｖ２とに関連する速度情報を光を用いて検出して、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを判別するものである。なお、この判別機構７は、例えば、図示しないＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、入出力インタフェースなどから構成される専用乃至汎用のコンピュータであり、前記メモリに記憶された所定のプラグラムに従って、ＣＰＵ及びその周辺機器が協働することにより、測定セル２の位置判別機能を発揮するものである。

【0038】

本実施形態の判別機構７は、測定セル２に収容される測定試料の濃度測定に用いられる測定光を用いて、具体的には、前記光源３及び前記光検出部４を用いて、第１移動速度ｖ１及び第２移動速度ｖ２に関連する速度情報を検出し、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを判別する。つまり、判別機構７は、光源３から照射されて、光検出部４に貼る光を用いて、前記測定位置Ｐ及び前記退避位置Ｑを判別する。本実施形態の判別機構７は、光源３から第１光ファイバ５１を通って照射されて、第２光ファイバ５２を通って光検出部４に入る光を用いて、前記測定位置Ｐ及び前記退避位置Ｑを判別する。具体的に判別機構７は、測定セル２を移動させたときに前記光検出部４により得られる光量信号を取得して、前記第１移動速度ｖ１及び前記第２移動速度ｖ２の速度情報を算出する。

【0039】

さらに、判別機構７は、第１移動速度ｖ１に関連する速度情報及び第２移動速度ｖ２に関連する速度情報の比を検出して、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを判別する。

【0040】

本実施形態では、図１及び図２に示すように、測定セル２及び校正用フィルタ８の間に、セル切り替え機構６による測定位置Ｐ及び退避位置Ｑの間の移動に伴って光路Ｌを遮断する光路遮断部材９が設けられており、判別機構７が、光路遮断部材９により光路Ｌが遮断された時間を速度情報として検出して、測定位置Ｐ及び前記退避位置Ｑを判別する。具体的には、図４に示すように、測定位置Ｐから退避位置Ｑへの第１移動速度ｖ１が、退避位置Ｑから測定位置Ｐへの第２移動速度ｖ２よりも速い場合には、測定位置Ｐから退避位置Ｑへ移動する際に光路遮断部材９により遮断されて光量がゼロ又は略ゼロとなるゼロ期間Ｔ１が、退避位置Ｑから測定位置Ｐへ移動する際に光路遮断部材９により遮断されて光量がゼロ又は略ゼロとなる期間Ｔ２よりも短くなる。そして、判別機構７は、前記光量信号からゼロ期間Ｔ１及びゼロ期間Ｔ２を算出し、これらゼロ期間Ｔ１、Ｔ２の比（＝Ｔ２／Ｔ１（＝ｖ２／ｖ１））を算出して、その比によって、移動の結果、測定セル２が測定位置Ｐにあるか退避位置Ｑにあるかを判別する。また、本実施形態の判別機構７は、前記光検出部４により得られる光量信号が所定値以上となった場合に、移動が完了して測定可能と判断する。

【0041】

次に、このように構成された分析装置１００の初期動作の一例について説明する。

【0042】

まず、分析装置１００が起動されると、判別機構７を構成する制御装置は、セル切り替え機構６を制御して、搭載台６１を初期位置（例えば測定位置Ｐ）に移動させる。次に、当該初期位置である測定位置Ｐから退避位置Ｑに移動させて、そのときのゼロ期間Ｔ１を算出するとともに、退避位置Ｑから測定位置Ｐに移動させて、そのときのゼロ期間Ｔ２を算出する。そして、判別機構７は、このゼロ期間Ｔ１及びゼロ期間Ｔ２の比を算出して、予め定められた基準値と比較する。その比較の結果、算出したゼロ期間Ｔ１、Ｔ２の比（Ｔ２／Ｔ１）と基準値との差が所定範囲内か否かを判断する。この比較の結果、ゼロ期間Ｔ１、Ｔ２の比（Ｔ２／Ｔ１）と基準値との差が所定範囲外であれば、セル切り替え機構６の第１供給ポート６２３及び第２供給ポート６２４への第１供給管６２５及び第２供給管６２６が間違っていると判断して警告をユーザに報知する。一方で、ゼロ期間Ｔ１、Ｔ２の比（Ｔ２／Ｔ１）と基準値との差が所定範囲内であれば、上記の処理によって、測定セル２が測定位置Ｐにあるか、退避位置Ｑにあるかを判別する。このような初期動作の結果、判別機構７が測定位置Ｐの結果を判別して、その後の通常の薬液濃度測定が行われる。上記の一連の処理は、初期動作だけでなく、校正処理の前又は後等において、定期的に行っても良いし、通常の薬液濃度測定において、測定セルの位置にエラーが生じた場合に行っても良い。

【0043】

このように構成した本実施形態に係る分析装置１００によれば、測定位置Ｐから退避位置Ｑへの第１移動速度ｖ１と、退避位置Ｑから測定位置Ｐへの第２移動速度ｖ２とを異ならせており、その移動速度に関連する速度情報を光を用いて検出して測定セル２の位置を判別しているので、電気部品である位置センサを不要にできる。これにより、測定セル２及びセル切り替え機構６を引火性を有するガス雰囲気中に配置しても安全に使用できる。

【0044】

また、判別機構７が、速度情報を測定セル２に照射される測定光を用いて検出するので、速度情報を検出するための別の検出光学系を準備する必要が無く、測定に用いられる測定光学系（光源３及び光検出部４）を用いて、前記測定位置Ｐ及び前記退避位置Ｑを判別できる。これにより、分析装置１００の構成を簡単化及び小型化できる。

【0045】

さらに、判別機構７が、第１移動速度ｖ１によるゼロ期間Ｔ１及び第２移動速度ｖ２によるゼロ期間Ｔ２の比（Ｔ２／Ｔ１）を検出して、定位置及び前記退避位置Ｑを判別するので、エアシリンダに供給される供給空気圧による移動速度の変動に関わらず、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを正確に判別できる。

【0046】

その上、判別機構７が、測定セル２及び校正用フィルタ８の間の光路遮断部材９により光路Ｌが遮断された時間Ｔ１、Ｔ２を速度情報として検出して、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを判別するので、速度情報を正確に検出することができ、その結果、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑをより一層正確に判別できる。

【0047】

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記セル切り替え機構６が、測定セル２が搭載された搭載台６１を移動することによって、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを切り替えるものであったが、図５に示すように、第１反射部材５３及び第２反射部材５４を移動することによって、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを切り替えるものであっても良い。つまり、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の移動のみにより、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑの切り替えを行う。また、第１反射部材５３及び第２反射部材５４と測定セル２との両方を相対移動させるようにしても良い。なお、測定セル２に接続される配管が柔軟性を有する管であれば前記実施形態のように構成することが可能であるが、柔軟性を有さない管の場合には、不具合があり、第１反射部材５３及び第２反射部材５４を移動する構成とすることが望ましい。

【0048】

また、前記実施形態では、雰囲気に薬液ガスが存在するため安全性の観点から、エアシリンダ等の空気式アクチュエータを用いているが、その他の作動流体を用いたアクチュエータや機械式アクチュエータを用いることもできる。

【0049】

また、図６に示すように、第１反射部材５３及び第２反射部材５４を介さずに、第１光ファイバ５１からの光を測定セル２に照射し、測定セル２を通過した光を第２光ファイバ５２に導入するものであっても良い。図６に示す構成のものにおいて、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２を移動させずに、測定セル２を移動させるように構成しても良いし、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２を移動させるように構成しても良いし、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２と測定セル２との両方を相対移動させるようにしても良い。

【0050】

さらに、前記実施形態の光伝達手段５は、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２を有するものであったが、何れか一方のみを有するものであっても良いし、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２を有さないものであって良い。なお、測定セル２の周囲近傍は、薬液ガスが存在し、或いは設置スペースが制約される恐れがあり、光源３や光検出部４を配置することが難しい。このため、第１光ファイバ５１及び第２光ファイバ５２の両方を用いて、測定セル２から離れた位置に光源３及び光検出部４を配置することが望ましい。

【0051】

その上、前記実施形態では、測定セル２が退避位置Ｑにある状態において、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の間の光路Ｌ上に校正用フィルタ８が配置される構成としているが、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の間の光路Ｌ上に何も無い構成として当該光路Ｌが空気を通過する構成としても良い。また、測定セル２が退避位置Ｑにある状態において、第１反射部材５３及び第２反射部材５４の間の光路Ｌ上に別のリファレンスセル（例えばブランクセル）や別の測定セル等の光学セルが配置される構成として、当該光路Ｌが別の光学セルを通過する構成としても良い。

【0052】

加えて、前記実施形態の判別機構７は、移動速度に関連する速度情報として光路遮断部材９によるゼロ期間の比を検出するものであったが、光路遮断部材９によるゼロ期間Ｔ１、Ｔ２を検出して判別するように構成しても良い。具体的には、ゼロ期間Ｔ１と予め定めた第１基準値との比較を行う又はゼロ期間Ｔ２と予め定めた第２基準値との比較を行うことによって判別することが考えられる。これならば、セル切り替え機構６を往復動作させること無く、一方向の動作のみで測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを判別することができる。また、判別機構７は、光路遮断部材９によって生成されるゼロ又は略ゼロを示す光量信号のサンプリング数を速度情報としても良い。

【0053】

更に加えて、前記実施形態では、光路遮断部材９によるゼロ期間を速度情報として検出するものであったが、その他の光量変動、例えば光量のピーク間の移動時間などを用いて速度情報としても良い。

【0054】

また、前記実施形態では、測定セル２を測定位置Ｐと退避位置Ｑとの２つの位置の間で切り替えるものであったが、例えば測定位置Ｐと退避位置Ｑとの２つの位置だけでなく、その他の位置に切り替える等、３つ以上の位置で切り替えるようにしても良い。この場合であっても、各位置から別の位置へ移動する際の移動速度をそれぞれ異ならせるように構成することが考えられる。

【0055】

また、前記実施形態では、光源３を光源収容筐体Ｃ１に収容し、測定セル２を測定セル収容筐体Ｃ２に収容し、光検出部４を光検出部収容筐体Ｃ３に収容しているが、測定セル収容筐体Ｃ２内に、光源３及び／又は光検出部４を収容しても良い。

【0056】

なお、前記実施形態の判別機構７は、光源３及び光検出部４を有する測定光学系を用いて測定セル２の位置を判別するものであったが、第１移動速度ｖ１と第２移動速度ｖ２とに関連する速度情報を測定光以外の光を用いて検出し、測定位置Ｐ及び退避位置Ｑを判別するものであっても良い。具体的に判別機構７が、前記測定光学系とは別の光学系を用いて測定セルの位置を判別するものであっても良い。例えば、光源３から出る光の一部を、前記第1光ファイバとは異なる光ファイバ等の光伝達要素によって伝達した光を用いても良いし、前記光源３とは異なる光源から出る光を前記光伝達要素によって伝達した光を用いても良い。また、前記光伝達要素により伝達された光を前記光検出部４で検出しても良いし、前記光検出部４とは異なる光検出部により検出しても良い。これならば、測定位置から退避位置への第１移動速度と、退避位置から測定位置への第２移動速度とを異ならせており、その移動速度に関連する速度情報を光を用いて検出して測定セルの位置を判別しているので、測定セルの位置判別を簡便に行うことができる。

【0057】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0058】

１００・・・分析装置
２・・・測定セル
３・・・光源
４・・・光検出部
５・・・光伝達手段
６・・・セル切り替え機構
７・・・判別機構
８・・・校正用フィルタ
９・・・光路遮断部材
Ｌ・・・光路
Ｐ・・・測定位置
Ｑ・・・退避位置
Ｒ１・・・第１流路抵抗
Ｒ２・・・第２流路抵抗
ｖ１・・・第１移動速度
ｖ２・・・第２移動速度
Ｔ１・・・ゼロ期間
Ｔ２・・・ゼロ期間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】