レーザーメタンの性能に関するＦＡＱ

１．照射されるレーザー光の角度について

照射ビームは広い方が良い？

レーザーメタン検知器はレーザー光を照射し、その反射光を検知して漏洩を発見します。屋外の広い場所を検査したい場合などは、できるだけ広い領域を一度に検査できれば作業効率が上がると考えるのは当然ですから、照射されるレーザー光をできるだけ広く拡散した方が一見良いように思えます。

図1：広い面積を一度に照射したほうが効率よく検査できる？？

有効なのは直角に入射した光だけ

検知器から輻射された光は、道路などの表面に当たって反射されます。反射面では、光は様々な角度に乱反射されますから、どの場所に当たった光も幾らかは検知器のレンズに取り込まれます。それではターゲットに当たった光のうちどの程度が有効に活用されるのでしょうか。

図2：レンズを通過する光の軌道：
　　　　レンズに垂直に入射した光だけが焦点に収束する。

上図はレンズを通して光が焦点に集まる様子を示したものです。受光センサがレンズの焦点に置かれるとき、受光センサに集まる光はレンズに垂直に入射した光だけであることに注意しましょう。

図3：レーザーメタン検知器におけるレーザー光の光跡。レーザー光が当たった面積Siの内、中心部の面積Se（＝口径面積Sa）からの反射光のみが計測に貢献する。

従ってレーザーメタンからレーザー光が広い角で打ち出されても、受光レンズの大きさ以上に離れて当たった光は、斜めにレンズに入射するため計測には寄与しないのです。むやみにレーザーを広角にすることは何の意味もないどころか、貴重なレーザー光エネルギーを無駄にしているといえます。距離が離れるに従ってレーザー光線はどうしても広がってしまいます。離れた場所での漏洩検知を目的とする時は、できるだけ照射される光線の角度は絞ってあった方が良いのです。