CRDS微量水分計・温湿度センサ・温湿度計・露点測定

ガス中の微量水分計測のトレーサビリティ体系と二次標準機の開発
小型CRDS微量水分計の実用化

出典：計測標準と計量管理. 2024, 74(1), pp 21-29

微量水分を最も正確に、かつ高速で測定する方法

測定ガスを満たしたキャビティの両端に高反射率ミラーを設置しレーザー光を導入します。 このレーザー光には気体中の水分子の吸収波長を使用してるため、キャビティ内の水分率に応じて吸収量が変化します。 キャビティ内に導入された光は往復することに高反射率ミラーの反射率とキャビティ内の水分率に依存して減衰します。 高反射率ミラーから漏れ出した光を受光し、減衰の様子を時定数（リングダウンタイム）として吸収スペクトルを得て、 フィッティングを行うことで水分量を測定します。

検量線が不要な直接測定方法

CRDS法以外の方式では水分量とは別の測定量を基準となる値と比較し、検量線を作成することで、測定量と水分量を紐づける必要がありました。 例えば静電容量式では、ある水分量における静電容量を測定し、その水分量を基準器と比較して、○○pFの静電容量を示す=○○ppbと値付けをします。 一方、CRDS法は他の方式とは異なり、測定する光の減衰時間の測定のみで水分量が判明する絶対測定法です。 絶対測定法では測定に必要な物理定数は全て既知であるため、測定量から直接欲しい値が算出可能で、原理的には基準器と比較する必要がありません。 加えて、光の減衰時間は入射光の光量に依存しないため、レーザーの劣化による誤差が発生しづらい特長もあります。 これらより、長期的な信頼性が非常に高く、定期的な校正の頻度が低減されるメリットがあります。