JPH0249645B2 - - Google Patents
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- JPH0249645B2 JPH0249645B2 JP59120235A JP12023584A JPH0249645B2 JP H0249645 B2 JPH0249645 B2 JP H0249645B2 JP 59120235 A JP59120235 A JP 59120235A JP 12023584 A JP12023584 A JP 12023584A JP H0249645 B2 JPH0249645 B2 JP H0249645B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
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- G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は光度計に係り、特に定性、定量分析を
行う蛍光測定と吸収測定を同時に行うのに好適な
光度計に関するものである。
行う蛍光測定と吸収測定を同時に行うのに好適な
光度計に関するものである。
従来、特開昭58−174833号公報に示してあるよ
うに、透過光測定チヤネルと蛍光測定チヤネルの
双方を設けた蛍光光度計が提案されている。しか
し、これの主たる目的は、透過光信号を用いて蛍
光信号に補正を加えるものであり、透過光測定そ
のものを測定対象とする場合には問題が多い。す
なわち、蛍光測定に使用可能な高輝度ランプにお
いては、キセノンランプに代表されるように、統
計的に把握できない不規則な変動（non−
stationaryな変動）が存在し、測光値に不規則な
ノイズが重畳する。したがつて、特に試料濃度が
高い場合を除き、ブランク透過光と試料透過光と
のレベルの差よりも光源変動にもとづく変動値の
方が大きくなり、測定不能となる。すなわち、ブ
ランク透過光強度をI0、試料透過光強度をＩとし
たき、吸光度Ａは、 Ａ＝−logＩ／I0 …(1) で表わされ、キセノンランプ等においては、Ｉ，
I0の各々に±３％程度の変動があり、Ｉ／I0の不
確定度が約６％となる。これにより、吸光度Ａに
は約0.03のノイズが重畳する。特に、試料濃度が
低く、光路長が短い液体クロマトグラフ用吸光光
度計としては使用不可能である。
うに、透過光測定チヤネルと蛍光測定チヤネルの
双方を設けた蛍光光度計が提案されている。しか
し、これの主たる目的は、透過光信号を用いて蛍
光信号に補正を加えるものであり、透過光測定そ
のものを測定対象とする場合には問題が多い。す
なわち、蛍光測定に使用可能な高輝度ランプにお
いては、キセノンランプに代表されるように、統
計的に把握できない不規則な変動（non−
stationaryな変動）が存在し、測光値に不規則な
ノイズが重畳する。したがつて、特に試料濃度が
高い場合を除き、ブランク透過光と試料透過光と
のレベルの差よりも光源変動にもとづく変動値の
方が大きくなり、測定不能となる。すなわち、ブ
ランク透過光強度をI0、試料透過光強度をＩとし
たき、吸光度Ａは、 Ａ＝−logＩ／I0 …(1) で表わされ、キセノンランプ等においては、Ｉ，
I0の各々に±３％程度の変動があり、Ｉ／I0の不
確定度が約６％となる。これにより、吸光度Ａに
は約0.03のノイズが重畳する。特に、試料濃度が
低く、光路長が短い液体クロマトグラフ用吸光光
度計としては使用不可能である。
また、このような光源変動は、多くの場合、
non−stationaryな変動であり、周波数成分等が
不確定で、統計的取り扱いができないものであ
る。最悪の場合、ノイズという形態を示さず、信
号レベルに段がつくような一方向の動きを示すこ
ともある。このため、信号処理系において平滑化
することも困難である。
non−stationaryな変動であり、周波数成分等が
不確定で、統計的取り扱いができないものであ
る。最悪の場合、ノイズという形態を示さず、信
号レベルに段がつくような一方向の動きを示すこ
ともある。このため、信号処理系において平滑化
することも困難である。
他方、上記のような変動を避ける方法として、
ランプとして安定性にすぐれた重水素ランプを用
いるのが有効な方法のように思われるが、蛍光強
度測定において使用頻度が高い270〜400nmの波
長域においては、輝度がキセノンランプより１桁
から２桁以上低く、蛍光強度測定における感度は
励起光強度に比例することから、これは蛍光強度
測定に関しては致命的な欠点となる。
ランプとして安定性にすぐれた重水素ランプを用
いるのが有効な方法のように思われるが、蛍光強
度測定において使用頻度が高い270〜400nmの波
長域においては、輝度がキセノンランプより１桁
から２桁以上低く、蛍光強度測定における感度は
励起光強度に比例することから、これは蛍光強度
測定に関しては致命的な欠点となる。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、吸光度測定と蛍光強度測定と
を行うことができ、しかも、低濃度試料の吸光度
測定および極低濃度試料の蛍光強度測定を高精度
で行うことができる光度計を提供することにあ
る。
的とするところは、吸光度測定と蛍光強度測定と
を行うことができ、しかも、低濃度試料の吸光度
測定および極低濃度試料の蛍光強度測定を高精度
で行うことができる光度計を提供することにあ
る。
本発明は、メタルハライドランプが一般に輝度
が高く安定性にすぐれており、特にヨウ化タンタ
ルと水銀を封入したヨウ化タンタルメタルハライ
ドランプは紫外域において高輝度、高安定を示す
ことに着目してなされたもので、光源としてメタ
ルハライドランプを用い、検知システムを透過光
測定チヤネルと蛍光測定チヤネルより構成したこ
とを特徴としている。
が高く安定性にすぐれており、特にヨウ化タンタ
ルと水銀を封入したヨウ化タンタルメタルハライ
ドランプは紫外域において高輝度、高安定を示す
ことに着目してなされたもので、光源としてメタ
ルハライドランプを用い、検知システムを透過光
測定チヤネルと蛍光測定チヤネルより構成したこ
とを特徴としている。
第１図に示した実施例および第２図〜第７図を
用いて詳細に説明する。
用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の光度計の一実施例を示す構成
説明図である。第１図において、１はランプ電
源、２はランプ電源１によつて点灯されるヨウ化
タンタルメタルハライドランプである。
説明図である。第１図において、１はランプ電
源、２はランプ電源１によつて点灯されるヨウ化
タンタルメタルハライドランプである。
以下、第１図の構成を説明する前にメタルハラ
イドランプ２について説明する。第２図はヨウ化
タンタルメタルハライドランプの輝度と通常の分
光蛍光光度計に使用されているキセノンランプの
輝度との比較を示す線図で、メタルハライドラン
プは70W、キセノンランプは150Wのものを使用
してある。各波長におけるキセノンランプの輝度
を１に規格化して示すと、それに対応するメタル
ハライドランプの輝度は図示のようになり、紫外
域におけるメタルハライドランプの輝度はキセノ
ンランプの輝度に劣らず、蛍光測定に十分使用可
能であることがわかる。なお、第２図はバンド幅
10nmの分光度を用いて測定した結果である。
イドランプ２について説明する。第２図はヨウ化
タンタルメタルハライドランプの輝度と通常の分
光蛍光光度計に使用されているキセノンランプの
輝度との比較を示す線図で、メタルハライドラン
プは70W、キセノンランプは150Wのものを使用
してある。各波長におけるキセノンランプの輝度
を１に規格化して示すと、それに対応するメタル
ハライドランプの輝度は図示のようになり、紫外
域におけるメタルハライドランプの輝度はキセノ
ンランプの輝度に劣らず、蛍光測定に十分使用可
能であることがわかる。なお、第２図はバンド幅
10nmの分光度を用いて測定した結果である。
第３図、第４図はそれぞれキセノンランプ、メ
タルハライドランプのアークの形状の説明図であ
る。第３図において、３１は陽極、３２は陰極、
３３はアークで、キセノンランプのアーク３３
は、約２×1.5mmの大きさを有しているが、輝度
最高部３４は陰極３２の付近にあつて、直径0.5
mm以下の微小形状をしている。そして、キセノン
ランプにおいては、陰極３２の先端の部分的なイ
ンピーダンスが刻々変化するに応じて、輝度最高
部３４の位置が刻々変化し、分光器を通した場
合、スリツト上で光源の像が動き、これにより分
光器通過後の光量レベルが安定せず、吸収測定に
は使用できない。
タルハライドランプのアークの形状の説明図であ
る。第３図において、３１は陽極、３２は陰極、
３３はアークで、キセノンランプのアーク３３
は、約２×1.5mmの大きさを有しているが、輝度
最高部３４は陰極３２の付近にあつて、直径0.5
mm以下の微小形状をしている。そして、キセノン
ランプにおいては、陰極３２の先端の部分的なイ
ンピーダンスが刻々変化するに応じて、輝度最高
部３４の位置が刻々変化し、分光器を通した場
合、スリツト上で光源の像が動き、これにより分
光器通過後の光量レベルが安定せず、吸収測定に
は使用できない。
これに対して第４図に示したメタルハライドラ
ンプ（ヨウ化タンタル）は、陽極４１と陰極４２
の間に発生するアーク４３が10×１mmと長く、ま
た、この形および位置があまり変化しないという
特徴を有する。このことは、分光器を通した際に
も安定性が高く、吸収測定に使用可能であること
を意味する。ただし、このように細長い発光体の
光を効果的に使用するためには、各光学素子の設
置に配慮を必要とする。
ンプ（ヨウ化タンタル）は、陽極４１と陰極４２
の間に発生するアーク４３が10×１mmと長く、ま
た、この形および位置があまり変化しないという
特徴を有する。このことは、分光器を通した際に
も安定性が高く、吸収測定に使用可能であること
を意味する。ただし、このように細長い発光体の
光を効果的に使用するためには、各光学素子の設
置に配慮を必要とする。
第５図はメタルハライドランプの光を分光器に
通した場合に観測されるわずかな光量変動にもと
づく雑音（相対値）の周波数特性を示す線図であ
る。第５図に示すように、周波数の高い成分が多
く、１Hz以下の雑音は無視し得る。したがつて、
信号処理系に１Hz以上のダンピング回路を設け、
周波数の高い雑音を平滑化するようにすれば、安
定度がよくなり、吸光度が小さい試料の吸収測定
が可能になることがわかる。この点は、キセノン
ランプの輝度変動がnon−stationaryな変動で統
計的把握が困難で、ダンピング回路の効果が少な
いことと対象的である。
通した場合に観測されるわずかな光量変動にもと
づく雑音（相対値）の周波数特性を示す線図であ
る。第５図に示すように、周波数の高い成分が多
く、１Hz以下の雑音は無視し得る。したがつて、
信号処理系に１Hz以上のダンピング回路を設け、
周波数の高い雑音を平滑化するようにすれば、安
定度がよくなり、吸光度が小さい試料の吸収測定
が可能になることがわかる。この点は、キセノン
ランプの輝度変動がnon−stationaryな変動で統
計的把握が困難で、ダンピング回路の効果が少な
いことと対象的である。
次に、第１図について再び説明する。メタルハ
ライドランプ２が点灯し、鉛直方向に長いアーク
３より発せられる光がレンズ４，５により集光さ
れて励起側分光器の入射スリツト６より分光器内
に入る。回折格子７により分散された入射スリツ
ト６からの光は、ミラー８、出射スリツト９、ミ
ラー１０を経由してレンズ１１により集光されて
ミクロフローセル１２に入る。ミクロフローセル
１２内の試料を通過した透過光は、レンズ１３に
より集光されて透過光測定チヤネルの透過光測定
用検知器２０に入る。一方、ミクロフローセル１
２内の試料が発する蛍光は、レンズ１４により集
光されて、ミラー１５を経由し、蛍光側分光器の
入射スリツト１６より分光器内に入る。その後、
回折格子１７により分散された光が出射スリツト
１８より出て蛍光測定チヤネルの蛍光測定用検知
器１９により検知される。
ライドランプ２が点灯し、鉛直方向に長いアーク
３より発せられる光がレンズ４，５により集光さ
れて励起側分光器の入射スリツト６より分光器内
に入る。回折格子７により分散された入射スリツ
ト６からの光は、ミラー８、出射スリツト９、ミ
ラー１０を経由してレンズ１１により集光されて
ミクロフローセル１２に入る。ミクロフローセル
１２内の試料を通過した透過光は、レンズ１３に
より集光されて透過光測定チヤネルの透過光測定
用検知器２０に入る。一方、ミクロフローセル１
２内の試料が発する蛍光は、レンズ１４により集
光されて、ミラー１５を経由し、蛍光側分光器の
入射スリツト１６より分光器内に入る。その後、
回折格子１７により分散された光が出射スリツト
１８より出て蛍光測定チヤネルの蛍光測定用検知
器１９により検知される。
なお、メタルハライドランプ２はアーク３の長
手方向が鉛直になるように設置してあり、これに
ともない入射スリツト６、出射スリツト９、ミク
ロフローセル１２内の流路、すなわち、試料が測
定される部分、入射スリツト１６、出射スリツト
１８はすべて鉛直方向に細長い形状としてあり、
入射スリツト６以降の光学素子上にアーク３の像
が結像するようにしてある。これらにより、メタ
ルハライドランプ２のアーク３より発する光を最
大限に利用することができる。
手方向が鉛直になるように設置してあり、これに
ともない入射スリツト６、出射スリツト９、ミク
ロフローセル１２内の流路、すなわち、試料が測
定される部分、入射スリツト１６、出射スリツト
１８はすべて鉛直方向に細長い形状としてあり、
入射スリツト６以降の光学素子上にアーク３の像
が結像するようにしてある。これらにより、メタ
ルハライドランプ２のアーク３より発する光を最
大限に利用することができる。
蛍光測定用検知器１９の出力信号は、増幅器２
１により増幅処理されて記録装置２５によりチヤ
ート上に記録される。
１により増幅処理されて記録装置２５によりチヤ
ート上に記録される。
一方、透過光測定用検知器２０の出力信号は、
増幅器２２で増幅処理された後、LOG変換器２
３でLOG変換され、ダンピング回路２４で周波
数の高い雑音が除去された後、記録装置２５によ
りチヤート上に記録される。なお、ダンピング回
路２４を設けたことにより、光源変動にもどつく
雑音を吸光度１×10-4相当レベル以下とすること
ができた。
増幅器２２で増幅処理された後、LOG変換器２
３でLOG変換され、ダンピング回路２４で周波
数の高い雑音が除去された後、記録装置２５によ
りチヤート上に記録される。なお、ダンピング回
路２４を設けたことにより、光源変動にもどつく
雑音を吸光度１×10-4相当レベル以下とすること
ができた。
第６図は第１図のメタルハライドランプ２をキ
セノンランプに置きかえ、また、ダンピング回路
２４を設けないで、時定数約0.3秒としたときの
出力信号の時間的変化を示した線図で、この場合
は、non−stationaryな雑音が現れており、たと
えばダンピング回路を設けても大きな効果は期待
できない。これに対して、第７図は本発明に係る
第１図の構成の場合の出力信号の時間的変化を示
した線図で、この場合は、点灯後３分以降は観測
される雑音は存在しない。
セノンランプに置きかえ、また、ダンピング回路
２４を設けないで、時定数約0.3秒としたときの
出力信号の時間的変化を示した線図で、この場合
は、non−stationaryな雑音が現れており、たと
えばダンピング回路を設けても大きな効果は期待
できない。これに対して、第７図は本発明に係る
第１図の構成の場合の出力信号の時間的変化を示
した線図で、この場合は、点灯後３分以降は観測
される雑音は存在しない。
上記した本発明の実施例によれば、１つの光度
計で吸光度測定と蛍光強度測定が可能であり、し
かも、微弱蛍光強度測定、吸光度が小さい試料の
吸光度測定が可能である。すなわち、個々の機能
が蛍光測定専用器、吸光度測定専用器に劣らない
ものにできる。これは、一般の分析分野において
有効であり、特に、試料濃度が低く、試料セルの
光路長が短い液体クロマトグラフ用光度計に適用
した場合、効果が大きい。液体クロマトグラフ分
野においては、吸光度測定と蛍光強度測定の両者
が重要視されており、しかも、液体クロマトグラ
フ本体の上部あるいは周辺に２台の光度計を設置
することは通常困難であるから、本発明に係る光
度計は最適である。また、吸光光度計と蛍光光度
計をシリーズに接続して液体クロマトグラフにお
ける検出システムとして使用し、吸光度と蛍光強
度の同時検出を行つた場合、後方の光度計より出
力されるクロマトグラフにおける分離が悪くなる
という欠点を生ずるが、本発明に係る１つの光度
計によつて吸光度と蛍光強度の双方を測定した場
合には、分離不良を生ずることがない。
計で吸光度測定と蛍光強度測定が可能であり、し
かも、微弱蛍光強度測定、吸光度が小さい試料の
吸光度測定が可能である。すなわち、個々の機能
が蛍光測定専用器、吸光度測定専用器に劣らない
ものにできる。これは、一般の分析分野において
有効であり、特に、試料濃度が低く、試料セルの
光路長が短い液体クロマトグラフ用光度計に適用
した場合、効果が大きい。液体クロマトグラフ分
野においては、吸光度測定と蛍光強度測定の両者
が重要視されており、しかも、液体クロマトグラ
フ本体の上部あるいは周辺に２台の光度計を設置
することは通常困難であるから、本発明に係る光
度計は最適である。また、吸光光度計と蛍光光度
計をシリーズに接続して液体クロマトグラフにお
ける検出システムとして使用し、吸光度と蛍光強
度の同時検出を行つた場合、後方の光度計より出
力されるクロマトグラフにおける分離が悪くなる
という欠点を生ずるが、本発明に係る１つの光度
計によつて吸光度と蛍光強度の双方を測定した場
合には、分離不良を生ずることがない。
以上説明したように、本発明によれば、吸光度
測定と蛍光強度測定とを行うことができ、しか
も、低濃度試料の吸光度測定および極低濃度試料
の蛍光強度測定を高精度で行うことができるとい
う効果がある。
測定と蛍光強度測定とを行うことができ、しか
も、低濃度試料の吸光度測定および極低濃度試料
の蛍光強度測定を高精度で行うことができるとい
う効果がある。
第１図は本発明の光度計の一実施例を示す構成
説明図、第２図はヨウ化タンタルメタルハライド
ランプの輝度とキセノンランプの輝度との比較を
示す線図、第３図、第４図はそれぞれキセノンラ
ンプ、メタルハライドランプのアークの形状の説
明図、第５図はメタルハライドランプの光量変動
にもとづく雑音の周波数特性を示す線図、第６図
は光源としてキセノンランプを用いたときの出力
信号の時間的変化を示す線図、第７図は本発明に
係る光度計の出力信号の時間的変化を示す線図で
ある。 ２……メタルハライドランプ、３……アーク、
４，５，１１，１３，１４……レンズ、６，１６
……入射スリツト、７，１７……回折格子、８，
１０，１５……ミラー、９，１８……出射スリツ
ト、１２……ミクロフローセル、１９……蛍光測
定用検知器、２０……透過光測定用検知器、２
１，２２……増幅器、２３……LOG変換器、２
４……ダンピング回路、２５……記録装置。
説明図、第２図はヨウ化タンタルメタルハライド
ランプの輝度とキセノンランプの輝度との比較を
示す線図、第３図、第４図はそれぞれキセノンラ
ンプ、メタルハライドランプのアークの形状の説
明図、第５図はメタルハライドランプの光量変動
にもとづく雑音の周波数特性を示す線図、第６図
は光源としてキセノンランプを用いたときの出力
信号の時間的変化を示す線図、第７図は本発明に
係る光度計の出力信号の時間的変化を示す線図で
ある。 ２……メタルハライドランプ、３……アーク、
４，５，１１，１３，１４……レンズ、６，１６
……入射スリツト、７，１７……回折格子、８，
１０，１５……ミラー、９，１８……出射スリツ
ト、１２……ミクロフローセル、１９……蛍光測
定用検知器、２０……透過光測定用検知器、２
１，２２……増幅器、２３……LOG変換器、２
４……ダンピング回路、２５……記録装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源、光学系、試料セルおよび検知システム
とよりなる光度計において、前記光源としてメタ
ルハライドランプを用い、前記検知システムを透
過光測定チヤネルと蛍光測定チヤネルより構成し
たことを特徴とする光度計。 ２ 前記メタルハライドランプは、ヨウ化タンタ
ルと水銀を封入したものであり、アークの長手方
向が鉛直になるように設置してある特許請求の範
囲第１項記載の光度計。 ３ 前記光学系は励起側分光器と蛍光側分光器を
有し、前記各分光器内の各スリツトは長手方向が
前記メタルハライドランプのアークの長手方向に
一致するように鉛直に設置してあり、前記試料セ
ルも鉛直方向に長い形状にしてある特許請求の範
囲第１項または第２項記載の光度計。 ４ 前記検知システムの透過光測定チヤネルには
周波数１Hz以上の雑音を軽減させるダンピング回
路が設けてある特許請求の範囲第１項または第２
項または第３項記載の光度計。 ５ 前記検知システムの透過光測定チヤネルには
LOG変換手段とダンピング回路とが設けてある
特許請求の範囲第１項または第２項または第３項
記載の光度計。 ６ 前記検出システムは、透過光測定チヤネルに
おける透過光信号処理と蛍光測定チヤネルにおけ
る蛍光信号処理とを同時に行つて並行して出力を
送出するように構成してある特許請求の範囲第１
項または第２項または第３項または第４項または
第５項記載の光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120235A JPS60263838A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120235A JPS60263838A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263838A JPS60263838A (ja) | 1985-12-27 |
| JPH0249645B2 true JPH0249645B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=14781187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59120235A Granted JPS60263838A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263838A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07113602B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1995-12-06 | 株式会社日立製作所 | 濃度分析装置 |
| JP2509906Y2 (ja) * | 1988-03-28 | 1996-09-04 | 孝雄 津田 | 液体クロマトグラフの検出器 |
| US5094531A (en) * | 1990-05-07 | 1992-03-10 | General Atomics | Spectrophotometer to fluorometer converter |
| KR101031647B1 (ko) | 2008-12-30 | 2011-04-29 | (주)비앤피테크 | 흡광/형광 측정장치 |
| WO2016104601A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 立山マシン株式会社 | 核酸分析方法及びそれに用いる蛍光・濁度測定装置 |
| CN104865331B (zh) * | 2015-03-09 | 2017-03-08 | 俞嘉德 | 高效液相色谱兼用紫外可见和荧光双分光双检测仪 |
-
1984
- 1984-06-12 JP JP59120235A patent/JPS60263838A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60263838A (ja) | 1985-12-27 |
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