JPH04148829A - 吸光度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は吸光度測定装置、特にそのデータ処理機構の改
良に関する。

［従来の技術］ 一般に試料の吸光度は、該試料の濃度に精度よく比例す
るため、試料の定量分析を行う場合、吸光光度法が広く
用いられている。

そして、試料は特有の吸収スペクトルを有し、その吸光
度は該試料への入射光の波長によって変化する。

前記吸光度測定による濃度測定法は、−船釣にＳ／Ｎ比
を改善するため、試料の吸収スペクトルにおいて最大ピ
ークの吸光度を示す波長の光を試料に透過させ、該試料
の測光値をＩｉ＋　４１１１１．、該測光値を検は線に
合ではめて試料の濃度を測定している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述した吸光光度法を用いた定ｒ７１分析を
行なう場合、必要な精度で測定できる試料の濃度の範囲
は、該試料の測光値が測定装置の持つダイナミックレン
ジの範囲内であることが必要である。このダイナミック
レンジを越える程に濃度が高い場合は正確な測定が不可
能であるため、予め測光値が測定装置のダイナミックレ
ンジの範囲内となるよう試料の希釈度等を設定しておく
ことが必要であるが、測定する試料が単数、或いは複数
であっても各試料の濃度がそれ程違わなければ、問題は
比較的少ない。

ところが、試料数が多い場合、あるいは各試料の濃度が
大きく異なる場合には、試料によっては設定した測定波
長において、該試料の測光値が測定装置のダイナミック
レンジの範囲から外れてしまい正確な定量分析が行えな
い場合がある。

そこで、前述した測定装置のダイナミックレンジの範囲
外の測光値となる試料については、従来は個々の試料の
希釈率、或いはセルの光路長を変更し、測光値が測定装
置のダイナミックレンジの範囲内となるよう処置をして
測定していた。

しかし、前述した試料の希釈率、或いはセルの光路長の
変更は、測定を一時中断して手操作で行うため、測定の
自動化の弊害となり効率が悪いという課題があった。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みされたものであり、
その目的は吸光光度法を用いた定量分析において、各試
料の濃度が広範囲にわたる場合であっても、正確な測定
を可能とする吸光度測定装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明にかかる吸光度測定装
置は、ダイナミックレンジ判定手段と、測定波長変更手
段と、測光値補正手段とを含む。

そして、ダイナミックレンジ判定手段は、試料への特定
波長の入射光において該試料の測光値がダイナミックレ
ンジの範囲内であるか、或いは範囲外であるかを判定す
る。

測定波長変更手段は、前記ダイクミックレンジ判定手段
よる、測光値がダイナミックレンジの範囲外であるとの
判定に基づき、ダイナミックレンジの範囲内となるよう
発光手段の出射光の波長を変更する。

又、測光値補正手段は、前記発光手段の各設定波長に応
じて測光値を補正する。

［作用］ 本発明にかかる吸光度測定装置は、前述した手段を有す
るので、各試料の濃度が特定波長における測定装置のダ
イナミックレンジの範囲外となるような広範囲にわたる
場合であっても、各試料への入射光をそれぞれの試料の
濃度に適合した波長に変更するため、試料の希釈率、或
いはセルの光路長を変更することなく、試料の濃度を正
確に測定することができる。

［実施例］ 以１ζ、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には本発明の一実施例にかかる吸光度測定装置の
要部構成が示されている。

同図に示す測定装置は、発光手段１０と、受光手段１２
を備え、両者の間に試料セル１４を配置して構成される
。

本発明において特徴的なことは、前記受光手段１２のダ
イナミックレンジを越える受光光量が与えられた場合に
、前記発光手段１０より出光される測定光の波長を変更
することである。

すなわち、第２図にも示されるように、ある物質の溶液
の吸光度は測定光波長λ。で極大値を示し、その前後の
測定光波長λ１、λ２・・・λ、では順次吸光度が減少
する。

一般に吸光度測定にあたっては、測定時のＳＺＮ比を改
善するため吸光度は極太測定光波長λ。

で測定する。

しかし、例えば試料溶液の溶質濃度が高く、吸光度が受
光器１２のダイナミックレンジＤを越えてしまう場合、
本発明においては測定光波長をλ、ないしＡ２・・・に
変更することにより吸光度をダイナミックレンジＤの範
囲内とし、希釈等の手段を採らなくても測定可能とする
のである。

このために本実施例においては、ダイナミックレンジ判
定手段工６、測定波長変更手段１８、測光値補正手段２
０．演算手段２２を備える。

そして、測定波長変更手段１８によって測定光の波長が
設定され、該波長設定信号が発光手段１０に出力される
。

前記波長設定信号に基づき、発光手段１０から試料１４
へ特定波長の測定光が出射され、該測定光は試料１４を
透過し、受光手段１２によって受光・光電変換され測光
値が測定される。

次に、前記受光手段１２で測定された測光値データは、
ダイナミックレンジ判定手段１６に出力され、該ダイナ
ミックレンジ判定手段１６において前記測光値がダイナ
ミックレンジの範囲内であるか否かが判定される。

そして、前記測光値がダイナミックレンジの範囲外と判
定された場合には、波長変更信号が測定波長変更手段１
８に出力され、発光手段１０の出射光が適切な波長に変
更設定され再度測定が行なわれる。

一方、前記測光値がダイナミックレンジの範囲内と判定
された場合には、該測光値データは測光値補正手段２０
に出力され、前記測定波長変更手段１８で設定された波
長に基づく補正係数によって測光値が補正され、基準波
長（例えばλ。）における補正測光値が出力される。

そして、前記補正測光値は、演算手段２２に入力され、
Ｒ，ＡＭ２４に記憶された検量線に基づき、試料の濃度
が演算され、該濃度値データがデイスプレィ２６に表示
される。

なお、前記ダイナミックレンジ判定手段１６、測定波長
変更手段１８、測光値補正手段２０、演算手段２２は、
−のＣＰＵ２８で構成することが可能である。

第３図には、第１図に示すダイナミックレンジ判定手段
１６、測定波長変更手段１８、測光値補正手段２０．演
算手段２２を含むＣＰＵ２８で行なわれるデータ処理の
フローチャート図が示されている。

まず測定開始前に、第２図に示すように測定する試料中
の測定対象物質の吸収スペクトルを予め測定し、吸光度
が最大となる波長をλ。に、更に波長λ０．λ２・・・
の順に適当な割合で吸光度が減少するようにいくつかの
測定波長を設定入力する。

また、補正係数Ｆは、測定試料溶液の溶質が特定濃度の
時の各波長λｉでの吸光度測定を行ない、基準測定波長
λ。（吸光度Ａ。・・最大吸光度）の時に１とし、波長
λ１、Ａ２・・・Ａ１の補正係数Ｆ、は、それぞれの波
長を設定した場合の吸光度Ａ３、Ａ２・・・Ａ、に基づ
き次の演算式により算出する。

そして、測定の初期においては、測定波長λｉ−λ。、
補正係数Ｆ　ｉ＝　Ｆ　ｏ＝　１、サンプル番号ｔｏと
設定しくステップ５０）、該サンプルｔの測光値データ
Ａ、（ｔ）の測定が行なわれる（ステップ５２）。

次に前記測光値データＡ　（ｔ）が吸光度上限値を越え
ているか否か、また測定波長λｉがλｎ□８未満である
か否かが判定される（ステップ５４）。

測光値Ａ　（ｔ）が吸光度上限値以下であるならば、更
に前記測光値データＡ　（ｔ）が吸光度下限値に及んで
いるか否か、また測定波長λｉがλ。でないかが判定さ
れる（ステップ５６）。

ここで、前記吸光度上限値及び吸光度下限値は、測定装
置のもつダイナミックレンジを考慮して、必要な精度で
測定できる吸光度の範囲に基づいて定められる。

ステップ５４．５６にて吸光度上限≧Ａ　（ｔ）≧吸光
度下限と判定された場合には、その実測定値Ａ（ｔ）に
基づき濃度演算が行なわれる（ステップ５８）。そして
、濃度はデイスプレィ或いはプリンタに出力され、次の
サンプル測定が行なわれる（ステップ６０）。

一方前記ステップ５４において、測光値データＡ、（ｔ
）が吸光度上限値を越え、且つ測定波長λｉがλｎ□。

でないと判定された場合には、ｉをインクリメントしく
ステップ６２）、測定波長λｉをλｊ＋１に変更する。

すなわち、吸光度が減少する方向に測定波長が変更され
、測定波長λｉｌｌで再度測定が行なわれ（ステップ５
２）、測光値データＡ（１）が読取られる。

このように測定波長λＮｌで測定された測光値データＡ
　（ｔ）は、前記同様にしてステップ５４゜５６を介し
て濃度演算が行なわれる（ステップ５８）。

なお、測定波長λｉ＋１で測定された測光値データＡ、
（ｔ）でもいまだ吸光度」−限値を越える場合には、ス
テップ５４−ステップ６２−ステップ６４を介して更に
吸光度が減少する方向に測定波長が変更される。

これに対し、ステップ５４での判断で、Ａ（ｔ）が吸光
度下限値以ｔ゛であり、前記ステップ５６において測光
値データＡ　（ｔ）が吸光度下限値に及ばず、目、つ測
定波長λｉがλ。でないと判定された場合には、ｉをデ
クリメントシ（ステップ６６）、測定波長λｉがλｉ−
１に変更される。すなわち、吸光度が増大する方向に測
定波長λｉ−４が設定されて再度測定が行なわれ（ステ
ップ５２）、測光値データＡ　（ｔ）が読取られる。

ここで、前記ステップ６２或いは６６において変更され
たｉ及び測定波長λｉ＋１或いはλｉ−１は、次の試料
測定時の初期値として利用される。

従って、クロマトグラフからの溶出試料の測定、或いは
フローセルを用いて連続的にデータを得る場合等には、
データ処理の高速化が図られる。

なお、連続的に測定する試料相互に関連性がない場合に
は、初期値の変更を行なわないようにし、常に基準測定
波長値から測定を行な・うようにしても良い。

また、補正係数を以下のようにＬで求めることも好適で
ある。

ずなわぢ、ｉの変更前後での吸光度をＡ、ｏ、　Ａｎと
し、補正係数をＦｏ、Ｆｎとするど、Ａｎ そして、各波長における吸光度データを得た段階でその
前の波長での吸光度、補正係数より新たな補正係数を得
、基準測定波長における吸光度データに変換するのであ
る。

また、本実施例では発光手段の出光波長を変更すること
と【７たが、フィルタ等の交換により受光手段が受光し
得る波長をＪ１〜ｊ整することと１〜でも良０゜ また、本実施例では各波長における吸光度データはｗ帖
波長における吸光度データに変換し、濃度演算を行なう
ことと１．でいるが、例えば各波長にお（Ｊる検（ｉＸ
線を記憶（−でおくことも好適である。

［発明の効果コ 以上説明し、たように本発明にかかる吸光度測定装置に
よれば、濃度が広範囲にわたる試ｉ」を測定する際、該
試料の測光値が測定装置のグイナミソクレンジの範囲外
となったことを判定し、ダイナミックレンジの範囲内と
なるよう該試料への入射光の波長を変更し再度測定する
ので、広い濃度範囲の試料を希釈等を行なわずに測定す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる吸光度測定装置の要
部構成図、 第２図は試料の吸収スペクトルと測定波長の設定例の説
明図、 第３図は本発明の一実施例にかかるデータ処理方法を示
すフローチャー１・図である。 ０・・発光手段 ２・・・受光手段 ６・・・ダイナミックレンジ判定手段 ８・・・測定波長変更手段 ０・・・測光値補正手段 ２・・・演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出射光を所望の波長に複数設定可能な発光手段と
   、 前記発光手段より出射され試料を介した光を受光し、測
   光値を出力する受光手段と、 前記測光値がダイナミックレンジの範囲内であるか否か
   を判定するダイナミックレンジ判定手段と、 前記ダイナミックレンジ判定手段による、測光値がダイ
   ナミックレンジの範囲外であるとの判定に基づき、ダイ
   ナミックレンジの範囲内となるよう前記発光手段の出射
   光の波長を変更する測定波長変更手段と、 前記発光手段の各設定波長に応じて測光値を補正する測
   光値補正手段と、 を含むことを特徴とする吸光度測定装置。