JPH0434088B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0434088B2 JPH0434088B2 JP58050796A JP5079683A JPH0434088B2 JP H0434088 B2 JPH0434088 B2 JP H0434088B2 JP 58050796 A JP58050796 A JP 58050796A JP 5079683 A JP5079683 A JP 5079683A JP H0434088 B2 JPH0434088 B2 JP H0434088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- wavelength
- grating
- spectrometer
- spectrophotometer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/06—Scanning arrangements arrangements for order-selection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は回折格子分光光度計の回折格子駆動装
置に関する。
置に関する。
(ロ) 従来技術
従来回折格子分光光度計の回折格子駆動機構に
はサインバー機構が用いられていた。この機構は
第１図に示すような構成で、波長送りナツトＦの
移動距離Ｈと回折格子Ｇの回転軸に固定されたサ
インバーＬの回転角（従つて格子Ｇの回転角）θ
との間に、Ｈ＝lsinθ（ｌはサインバーの長さ）の
関係が成立つ。分光光度計は第２図に示すような
構成で、Ｓ１は入射方向、Ｓ２は出射方向で夫々
の方向は固定しており、格子Ｇの法線が両スリツ
トが格子Ｇの中心に対して張る角の２等分線の方
向をとるときの格子移動が波長のＯ点であり、格
子Ｇの回転角をこの位置から測つてθとする。両
スリツトが格子中心に対して張る角を2αとする
と、一次回折光の波長λと格子Ｇの回転角θとの
関係は λ＝2dcosα・sinθ ……(a) である。こゝでｄは格子Ｇの格子定数であり、
cosαは分光光度計で定まつている定数である。
はサインバー機構が用いられていた。この機構は
第１図に示すような構成で、波長送りナツトＦの
移動距離Ｈと回折格子Ｇの回転軸に固定されたサ
インバーＬの回転角（従つて格子Ｇの回転角）θ
との間に、Ｈ＝lsinθ（ｌはサインバーの長さ）の
関係が成立つ。分光光度計は第２図に示すような
構成で、Ｓ１は入射方向、Ｓ２は出射方向で夫々
の方向は固定しており、格子Ｇの法線が両スリツ
トが格子Ｇの中心に対して張る角の２等分線の方
向をとるときの格子移動が波長のＯ点であり、格
子Ｇの回転角をこの位置から測つてθとする。両
スリツトが格子中心に対して張る角を2αとする
と、一次回折光の波長λと格子Ｇの回転角θとの
関係は λ＝2dcosα・sinθ ……(a) である。こゝでｄは格子Ｇの格子定数であり、
cosαは分光光度計で定まつている定数である。
従つてサインバー機構で
ｌ＝2dcosα
となるようにサインバーの長さｌを造つておけば
ナツトＦの移動両が直ちに波長λを与えることに
なる。所で実際には回折格子の格子定数ｄは格子
毎に多少誤差があるので、この誤差はサインバー
の長さｌを微調整することで補正していた。
ナツトＦの移動両が直ちに波長λを与えることに
なる。所で実際には回折格子の格子定数ｄは格子
毎に多少誤差があるので、この誤差はサインバー
の長さｌを微調整することで補正していた。
回折格子の駆動にサインバー機構を用いると上
述したように、ナツトＦの移動量から直ちに波長
は求まり、また格子定数の誤差の補正も可能であ
ると云う利点があるが、機構そのものは複雑で高
価である。他方小型コンピユータの利用が一般化
して来るとサインバー機構のナツトの移動量が直
ちに波長を表わすと云う利点は価値が低下し、機
構が複雑高価と云う欠点が大きくなつて来る。そ
こで第３図に示すように回折格子Ｇを歯車を介し
てパルスモータＭで直接駆動する直軸駆動方式が
採用されるようになつた。この場合、格子Ｇの位
置に関し直接得られるデータは回転角θであつて
sinθではないから、コンピユータによつてθの値
から波長λを算出する。
述したように、ナツトＦの移動量から直ちに波長
は求まり、また格子定数の誤差の補正も可能であ
ると云う利点があるが、機構そのものは複雑で高
価である。他方小型コンピユータの利用が一般化
して来るとサインバー機構のナツトの移動量が直
ちに波長を表わすと云う利点は価値が低下し、機
構が複雑高価と云う欠点が大きくなつて来る。そ
こで第３図に示すように回折格子Ｇを歯車を介し
てパルスモータＭで直接駆動する直軸駆動方式が
採用されるようになつた。この場合、格子Ｇの位
置に関し直接得られるデータは回転角θであつて
sinθではないから、コンピユータによつてθの値
から波長λを算出する。
上述した直軸駆動方式は機構がサインバー機構
に比し簡単安価と云う利点の他高速駆動が可能と
云う利点もある。しかしながら回折格子の格子定
数の誤差を補正する機構的な手段がない。そのた
め補正係数を求めるための操作が必要であつた。
に比し簡単安価と云う利点の他高速駆動が可能と
云う利点もある。しかしながら回折格子の格子定
数の誤差を補正する機構的な手段がない。そのた
め補正係数を求めるための操作が必要であつた。
(ハ) 目的
本発明は上述した回折格子の格子定数のばらつ
きを自動補正するようにした回折格子分光光度計
を提供しようとするものである。
きを自動補正するようにした回折格子分光光度計
を提供しようとするものである。
(ニ) 構成
本発明は波長既知の二つの輝線スペクトルを用
い、夫々のスペクトルの光が出射する回折格子の
角位置を求め両角位置の差Δθから回折格子の格
子定数の誤差と、分光器の入射スリツトに入射し
た波長Ｏの光が出射スリツトから出射するときの
回折格子の位置とを決定し、回折格子の角位置の
データから正しい波長が求められるようにした回
折格子分光光度計である。
い、夫々のスペクトルの光が出射する回折格子の
角位置を求め両角位置の差Δθから回折格子の格
子定数の誤差と、分光器の入射スリツトに入射し
た波長Ｏの光が出射スリツトから出射するときの
回折格子の位置とを決定し、回折格子の角位置の
データから正しい波長が求められるようにした回
折格子分光光度計である。
(ホ) 実施例
第４図に本発明の一実施例における格子誤差自
動補正動作のフローを示す。この動作の説明に先
立ち動作原理を説明する。二つの輝線として重水
素ランプから得られるλ1＝486.0nmとλ2＝
656.1nmの二つの輝線を用いる。第５図に重水素
ランプの分光特性を示す。
動補正動作のフローを示す。この動作の説明に先
立ち動作原理を説明する。二つの輝線として重水
素ランプから得られるλ1＝486.0nmとλ2＝
656.1nmの二つの輝線を用いる。第５図に重水素
ランプの分光特性を示す。
λ1＝2dcosαsinθo ……(1)
λ2＝2dcosαsinθ（θo＋Δθ） (2)
分光光度計を短波長側から駆動してλ1の光を検
出する。この場合、波長原点が未定なのでθoは
不詳である。λ1を検出した後更に波長駆動を続
けてλ2の光を検出する。こゝでΔθはλ1を検出し
てからλ2を検出するまでの回折格子駆動用パル
スモータへの入力パルスをカウントして直接求め
られる。上記(1)式と(2)式とで格子定数ｄは誤差を
含んでいて未知数であり、θoも未知数である。
この(1)，(2)式からｄ，θoを求める演算は大へん
面倒である。そこで本発明の特徴は次の点にあ
る。回折格子の製作上の誤差は１mm当りの格子本
数にして最大でも±２本程度である。正規の格子
本数No／mmの場合、前記(2)式のΔθは計算で求ま
る。同様にしてNo±１，No±２の場合のΔθも
求まる。これらのΔθに対応するパルスモータへ
の入力パルス数を計算して予めコンピユータのメ
モリに入れておく。これを表にすると、 格子本数 パルス数 No−２ n2′ No−１ n1′ No no No＋１ n1 No＋２ n2 となる。そこで実際に求まつたΔθに対するパル
ス数が上表の何れに当るかを検索すれば直ちに格
子定数が求まる。格子定数がこのようにして求ま
れば前記(1)式によりθoが求まり、波長原点が決
定できる。また装置個有の定数としての2dcosα
も決定されるので、以後回折格子の回転角から直
ちに波長λが算出される。
出する。この場合、波長原点が未定なのでθoは
不詳である。λ1を検出した後更に波長駆動を続
けてλ2の光を検出する。こゝでΔθはλ1を検出し
てからλ2を検出するまでの回折格子駆動用パル
スモータへの入力パルスをカウントして直接求め
られる。上記(1)式と(2)式とで格子定数ｄは誤差を
含んでいて未知数であり、θoも未知数である。
この(1)，(2)式からｄ，θoを求める演算は大へん
面倒である。そこで本発明の特徴は次の点にあ
る。回折格子の製作上の誤差は１mm当りの格子本
数にして最大でも±２本程度である。正規の格子
本数No／mmの場合、前記(2)式のΔθは計算で求ま
る。同様にしてNo±１，No±２の場合のΔθも
求まる。これらのΔθに対応するパルスモータへ
の入力パルス数を計算して予めコンピユータのメ
モリに入れておく。これを表にすると、 格子本数 パルス数 No−２ n2′ No−１ n1′ No no No＋１ n1 No＋２ n2 となる。そこで実際に求まつたΔθに対するパル
ス数が上表の何れに当るかを検索すれば直ちに格
子定数が求まる。格子定数がこのようにして求ま
れば前記(1)式によりθoが求まり、波長原点が決
定できる。また装置個有の定数としての2dcosα
も決定されるので、以後回折格子の回転角から直
ちに波長λが算出される。
誤差の自動補正は次のように行われる。まず分
光光度計の光源を重水素ランプに切換え、自動補
正の動作をスタートさせる。第４図を参照して、
分光器は機構の一部がリミツトスイツチに当るま
で短波長側に駆動されるイ，ロ。このリミツトス
イツチは、例えば第２図に示すＳで扇形歯車が当
るようになつている。リミツトスイツチがオンと
なつたら（この位置は精密さを要しない）、分光
器が重水素ランプの波長λ1＝486.0nmの輝線（第
１輝線）が検出されるまで長波長側へ駆動される
ハ，ニ。第１の輝線が検出されたらパルスモータ
に供給するパルスのカウンタを開始ホし、波長
λ2＝656.1nmの輝線（第２輝線）が検出されるま
で分光器を更に長波長側へ駆動するヘ，ト。第２
輝線が検出されたら分光器を停止させチ、そのと
きのパルスモータ駆動パルスのカウント数ｎを前
記表のn2′〜n2と比較し一致し或は近似するもの
を検索するリ。この動作で回折格子の格子本数が
判明するから前記(1)式によりθoを算出しヌ、
2dcosαを算出しオ、メモリに格納し、カウンタ
にｎ＋（θoに相当するパルス数）をセツトしワ、
分光器を短波長側に駆動しつゝ、パルスモータ駆
動パルスによつてカウンタの内容を減算しカ，
ヨ，タ、カウンタが０になつたら分光器を停止さ
せて自動補正動作を終る。これで分光器の波長原
点が決まり、以後はカウンタの計数が回折格子の
回転角を与え、オで求めた係数を用い、始めに示
した(a)式によつて波長を算出する。ヌの計算は
θoの値を前表にならつて格子本数No−２からNo
＋２までの各々について予め計算しておき、リの
検索結果に基いて、計算値から選択するようにし
てもよい。
光光度計の光源を重水素ランプに切換え、自動補
正の動作をスタートさせる。第４図を参照して、
分光器は機構の一部がリミツトスイツチに当るま
で短波長側に駆動されるイ，ロ。このリミツトス
イツチは、例えば第２図に示すＳで扇形歯車が当
るようになつている。リミツトスイツチがオンと
なつたら（この位置は精密さを要しない）、分光
器が重水素ランプの波長λ1＝486.0nmの輝線（第
１輝線）が検出されるまで長波長側へ駆動される
ハ，ニ。第１の輝線が検出されたらパルスモータ
に供給するパルスのカウンタを開始ホし、波長
λ2＝656.1nmの輝線（第２輝線）が検出されるま
で分光器を更に長波長側へ駆動するヘ，ト。第２
輝線が検出されたら分光器を停止させチ、そのと
きのパルスモータ駆動パルスのカウント数ｎを前
記表のn2′〜n2と比較し一致し或は近似するもの
を検索するリ。この動作で回折格子の格子本数が
判明するから前記(1)式によりθoを算出しヌ、
2dcosαを算出しオ、メモリに格納し、カウンタ
にｎ＋（θoに相当するパルス数）をセツトしワ、
分光器を短波長側に駆動しつゝ、パルスモータ駆
動パルスによつてカウンタの内容を減算しカ，
ヨ，タ、カウンタが０になつたら分光器を停止さ
せて自動補正動作を終る。これで分光器の波長原
点が決まり、以後はカウンタの計数が回折格子の
回転角を与え、オで求めた係数を用い、始めに示
した(a)式によつて波長を算出する。ヌの計算は
θoの値を前表にならつて格子本数No−２からNo
＋２までの各々について予め計算しておき、リの
検索結果に基いて、計算値から選択するようにし
てもよい。
第６図は本発明の一実施例分光光度計の構成を
示すブロツク図である。Ｍは分光器、Ｄは重水素
ランプ、Ｗはタングステンランプでｍは光源切換
えミラー、PMは回折格子駆動用パルスモータ、
PGはパルスモータ駆動回路でCPUはコンピユー
タで分光器の駆動制御、測光データの処理、上述
した自動補正動作等を行う。Ｃは試料セル、PD
は光検出器でADはＡ／Ｄコンバータであり、Ｒ
は記録計その他のデスプレイ装置である。
示すブロツク図である。Ｍは分光器、Ｄは重水素
ランプ、Ｗはタングステンランプでｍは光源切換
えミラー、PMは回折格子駆動用パルスモータ、
PGはパルスモータ駆動回路でCPUはコンピユー
タで分光器の駆動制御、測光データの処理、上述
した自動補正動作等を行う。Ｃは試料セル、PD
は光検出器でADはＡ／Ｄコンバータであり、Ｒ
は記録計その他のデスプレイ装置である。
(ヘ) 効果
本発明分光光度計は上述したような構成で、回
折格子のばらつきに対する補正が自動的に行わ
れ、機構的に簡単安価な直軸駆動型の回折格子分
光光度計で格子定数のばらつきの補正された高精
度の分光光度計を得ることが可能となつた。
折格子のばらつきに対する補正が自動的に行わ
れ、機構的に簡単安価な直軸駆動型の回折格子分
光光度計で格子定数のばらつきの補正された高精
度の分光光度計を得ることが可能となつた。
第１図はサインバー機構の平面図、第２図は分
光器の光路を示す平面図、第３図は直軸駆動式分
光器の一例の平面図、第４図は本発明の一実施例
における自動補正動作のフローチヤート、第５図
は重水素ランプの分光特性、第６図は本発明の一
実施例の構成を示すブロツク図である。 Ｇ……回折格子、Ｄ……重水素ランプ、Ｗ……
タングステンランプ、Ｍ……分光器、PM……パ
ルスモータ、PG……パルスモータ駆動回路、Ｃ
……試料セル、PD……光検出器、Ｒ……デイス
プレイ装置。
光器の光路を示す平面図、第３図は直軸駆動式分
光器の一例の平面図、第４図は本発明の一実施例
における自動補正動作のフローチヤート、第５図
は重水素ランプの分光特性、第６図は本発明の一
実施例の構成を示すブロツク図である。 Ｇ……回折格子、Ｄ……重水素ランプ、Ｗ……
タングステンランプ、Ｍ……分光器、PM……パ
ルスモータ、PG……パルスモータ駆動回路、Ｃ
……試料セル、PD……光検出器、Ｒ……デイス
プレイ装置。
Claims (1)
- １ 回折格子分光器の入射スリツトに入射させた
波長既知の二つの輝線光が分光器の出射スリツト
から出射するときの回折格子の角位置の差から回
折格子の格子定数を検出する動作プログラムと、
検出された格子定数を用い、検出された回折格子
の角位置から波長を算出する機能を有する制御装
置を備えた回折格子分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079683A JPS59176633A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 回析格子分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079683A JPS59176633A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 回析格子分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176633A JPS59176633A (ja) | 1984-10-06 |
| JPH0434088B2 true JPH0434088B2 (ja) | 1992-06-04 |
Family
ID=12868755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079683A Granted JPS59176633A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 回析格子分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176633A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626127A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Shimadzu Corp | 分光光度計 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2754444C2 (de) * | 1977-12-07 | 1979-12-06 | Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co Gmbh, 7770 Ueberlingen | Spektrometer |
| JPS5543411A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-27 | Hitachi Ltd | Spectrophotometer |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP5079683A patent/JPS59176633A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59176633A (ja) | 1984-10-06 |
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