JPH0522856B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0522856B2 JPH0522856B2 JP58248329A JP24832983A JPH0522856B2 JP H0522856 B2 JPH0522856 B2 JP H0522856B2 JP 58248329 A JP58248329 A JP 58248329A JP 24832983 A JP24832983 A JP 24832983A JP H0522856 B2 JPH0522856 B2 JP H0522856B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slit
- program
- slit width
- wave number
- width
- 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
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
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
本発明は二光束分光光度計に関する。
ロ 従来技術
分光光度計では波数走査を行う場合、分光光度
計への入射光のエネルギーが略一定値を保つよ
う、光源の分光特性に応じて分光器の入出射スリ
ツトの幅を自動的に変化させるよう、スリツトプ
ログラムを用いてスリツト幅を制御している。ま
た光検出器に入る光量は試料の光吸収量によつて
異なるが、光検出器への入射光量が余り少いと測
定精度が低下するから、吸収の大きい試料の場合
には分光器のスリツト幅を広げるのが望ましく、
そのためスリツトプログラムにはスリツト幅が全
般に広いもの、せまいもの等複数種用意されてい
て適宜に選択できるようになつている。
計への入射光のエネルギーが略一定値を保つよ
う、光源の分光特性に応じて分光器の入出射スリ
ツトの幅を自動的に変化させるよう、スリツトプ
ログラムを用いてスリツト幅を制御している。ま
た光検出器に入る光量は試料の光吸収量によつて
異なるが、光検出器への入射光量が余り少いと測
定精度が低下するから、吸収の大きい試料の場合
には分光器のスリツト幅を広げるのが望ましく、
そのためスリツトプログラムにはスリツト幅が全
般に広いもの、せまいもの等複数種用意されてい
て適宜に選択できるようになつている。
一方分光光度計では波数走査速度を上げて行く
と分解能が低下して来るので、高速走査を行う場
合に分解能を上げようと思つてスリツト幅をせま
くすることは、単に分解能が上らないだけでなく
Ｓ／Ｎ比が低下するだけマイナスであり、高速走
査の場合にはむしろスリツト幅を広くして光検出
器の入射光量を適当にＳ／Ｎ比の向上を計る方が
よい。つまり分光光度計ではスリツト幅に応じて
分解能が向上するが、走査速度に応じた或るスリ
ツト幅以上にスリツト幅をせまくしても分解能は
向上せず、入射光量の減少によつてＳ／Ｎ比が低
下するだけである。
と分解能が低下して来るので、高速走査を行う場
合に分解能を上げようと思つてスリツト幅をせま
くすることは、単に分解能が上らないだけでなく
Ｓ／Ｎ比が低下するだけマイナスであり、高速走
査の場合にはむしろスリツト幅を広くして光検出
器の入射光量を適当にＳ／Ｎ比の向上を計る方が
よい。つまり分光光度計ではスリツト幅に応じて
分解能が向上するが、走査速度に応じた或るスリ
ツト幅以上にスリツト幅をせまくしても分解能は
向上せず、入射光量の減少によつてＳ／Ｎ比が低
下するだけである。
しかし従来はスリツト幅を走査速度と関係づけ
る機構がなく、オペレータは試料に応じて適宜の
スリツトプログラムを用い、高速走査の場合にせ
まいスリツト幅を用いて、分解能が低い上にＳ／
Ｎ比も悪い測定を行つたり、逆に高い分解能が得
られる条件で広いスリツト幅を選択すると云う不
合理な測定が行われることがあつた。
る機構がなく、オペレータは試料に応じて適宜の
スリツトプログラムを用い、高速走査の場合にせ
まいスリツト幅を用いて、分解能が低い上にＳ／
Ｎ比も悪い測定を行つたり、逆に高い分解能が得
られる条件で広いスリツト幅を選択すると云う不
合理な測定が行われることがあつた。
分光光度計で波数走査の速度を高くすると分解
能が低下するのは、次のような理由による。二光
束分光光度計では対照光と試料光と別々にチヨツ
ピングして同一の光検出器に入射させ、チヨツピ
ングのタイミングの違いによつて対照光信号と試
料光信号とを弁別し、両者の比を求めている。チ
ヨツピングの周期は光検出器の応答速度によつて
制限され、高速走査の場合でもチヨツピング周期
は一定で、赤外分光の場合等0.1秒程度である。
そして通常測定では測定波数域で２万点程度で信
号をサンプリングするので、一回の測定に少く見
積つても30分余りを要し、高速走査では同じ範囲
を２〜３分で走査して試料の吸収スペクトルの概
形を見ようとしているのであるが、高速走査にな
ると一つのサンプリングから次のサンプリングま
での間に相当の波数距離を走査しているので、分
解能が低下して来る。更に対照信号と試料信号の
比を求めるのに、夫々の信号を積分し、対照光信
号の積分が一定レベルを超えた所で、両信号の積
分値の比を採ることによつて、特に対照信号が弱
い場合の割算精度の低下を防ぐようにすることが
提案されているが、走査速度が早くなると対照光
信号の積分値が一定レベルに達する迄の波数走査
距離が長くなるから、信号サンプリングの間隔が
延びたのと同じで分解能が低下する。一般に光量
積分によつて測定感度を上げＳ／Ｎを改善するよ
うな測光方式を用いると走査速度による分解能低
下が顕著である。
能が低下するのは、次のような理由による。二光
束分光光度計では対照光と試料光と別々にチヨツ
ピングして同一の光検出器に入射させ、チヨツピ
ングのタイミングの違いによつて対照光信号と試
料光信号とを弁別し、両者の比を求めている。チ
ヨツピングの周期は光検出器の応答速度によつて
制限され、高速走査の場合でもチヨツピング周期
は一定で、赤外分光の場合等0.1秒程度である。
そして通常測定では測定波数域で２万点程度で信
号をサンプリングするので、一回の測定に少く見
積つても30分余りを要し、高速走査では同じ範囲
を２〜３分で走査して試料の吸収スペクトルの概
形を見ようとしているのであるが、高速走査にな
ると一つのサンプリングから次のサンプリングま
での間に相当の波数距離を走査しているので、分
解能が低下して来る。更に対照信号と試料信号の
比を求めるのに、夫々の信号を積分し、対照光信
号の積分が一定レベルを超えた所で、両信号の積
分値の比を採ることによつて、特に対照信号が弱
い場合の割算精度の低下を防ぐようにすることが
提案されているが、走査速度が早くなると対照光
信号の積分値が一定レベルに達する迄の波数走査
距離が長くなるから、信号サンプリングの間隔が
延びたのと同じで分解能が低下する。一般に光量
積分によつて測定感度を上げＳ／Ｎを改善するよ
うな測光方式を用いると走査速度による分解能低
下が顕著である。
ハ 目的
本発明はスリツトプログラムが波数走査速度と
関連しておらず、適宜に選択される結果前述した
ような不合理な測定が行われると云う状況を改善
するものである。
関連しておらず、適宜に選択される結果前述した
ような不合理な測定が行われると云う状況を改善
するものである。
ニ 構成
本発明分光光度計は波数走査速度と関係づけて
自動的に最適のスリツトプログラムが選択される
ようにした分光光度計を提供する。このため本発
明においては分光光度計にスリツト幅可変手段
と、このスリツト幅可変手段を波数に応じてスリ
ツト幅を指定するスリツトプログラムによつて制
御する制御手段を設け、この制御手段には予め基
準スリツトプログラムを設定しておくと共に、波
数送り速度に応じて波数送り速度の平方根に比例
した係数を上記基準スリツトプログラムによつて
規定されるスリツト幅に掛算した結果をスリツト
プログラムとしてスリツト幅を制御させるように
した。
自動的に最適のスリツトプログラムが選択される
ようにした分光光度計を提供する。このため本発
明においては分光光度計にスリツト幅可変手段
と、このスリツト幅可変手段を波数に応じてスリ
ツト幅を指定するスリツトプログラムによつて制
御する制御手段を設け、この制御手段には予め基
準スリツトプログラムを設定しておくと共に、波
数送り速度に応じて波数送り速度の平方根に比例
した係数を上記基準スリツトプログラムによつて
規定されるスリツト幅に掛算した結果をスリツト
プログラムとしてスリツト幅を制御させるように
した。
ホ 実施例
図面は本発明の一実施例を示す。Ｌは光源、Ｒ
は対照光束で、Ｓは試料光束で、１，２は夫々の
光束を断続するチヨツパ、Cr，Csは対照セル及
び試料セルである。２光束Ｒ，Ｓはミラー３，４
によつてビームミキサ５に入射せしめられ、ビー
ムミキサ５を経て分光器６に入射せしめられる。
分光器６において、Ｓ１は入口スリツト、Ｓ２は
出口スリツトで、両者はスリツトモータ７によつ
て駆動され、スリツトモータは制御コンピユータ
８により、所定のスリツトプログラムに従つて制
御されている。９は波数送りモータで、これも制
御コンピユータ８によつて制御される。分光器６
から出射した光は検出器１０に入射して電気信号
に変換される。この信号はプリアンプ１１で増幅
された後周波数弁別器１２，１３によつてＲ，Ｓ
両光束のチヨツピング周波数に応じて変化してい
る信号を、対照信号と試料信号とに弁別し、両信
号が積分器１４，１５で積分される。この積分出
力はＡ／Ｄ変換されて制御コンピユータ８に読込
まれ、制御コンピユータ８は対照信号の積分出力
Irが一定レベルを超えたときの、試料信号積分出
力Isと対照信号積分出力Irとの比Is／Irを算出し
て両積分器１４，１５をリセツトする。この動作
が波数走査が行われている間繰返される。このよ
うにして求められた比Is／Irがその積分区間を代
表する試料の透過率である。こゝで積分区間は対
照光信号の積分が一定レベルを超えるまでの区間
であるから、対照光信号の大小に応じて変化して
いる。
は対照光束で、Ｓは試料光束で、１，２は夫々の
光束を断続するチヨツパ、Cr，Csは対照セル及
び試料セルである。２光束Ｒ，Ｓはミラー３，４
によつてビームミキサ５に入射せしめられ、ビー
ムミキサ５を経て分光器６に入射せしめられる。
分光器６において、Ｓ１は入口スリツト、Ｓ２は
出口スリツトで、両者はスリツトモータ７によつ
て駆動され、スリツトモータは制御コンピユータ
８により、所定のスリツトプログラムに従つて制
御されている。９は波数送りモータで、これも制
御コンピユータ８によつて制御される。分光器６
から出射した光は検出器１０に入射して電気信号
に変換される。この信号はプリアンプ１１で増幅
された後周波数弁別器１２，１３によつてＲ，Ｓ
両光束のチヨツピング周波数に応じて変化してい
る信号を、対照信号と試料信号とに弁別し、両信
号が積分器１４，１５で積分される。この積分出
力はＡ／Ｄ変換されて制御コンピユータ８に読込
まれ、制御コンピユータ８は対照信号の積分出力
Irが一定レベルを超えたときの、試料信号積分出
力Isと対照信号積分出力Irとの比Is／Irを算出し
て両積分器１４，１５をリセツトする。この動作
が波数走査が行われている間繰返される。このよ
うにして求められた比Is／Irがその積分区間を代
表する試料の透過率である。こゝで積分区間は対
照光信号の積分が一定レベルを超えるまでの区間
であるから、対照光信号の大小に応じて変化して
いる。
こゝで基準スリツトプログラムを用いたときの
対照光信号をPr、波数走査速度をＶ、その走査
速度において選択するスリツト開き率をＢとす
る。こゝでスリツト開き率と云うのは基準プログ
ラムによつて実現されるスリツト幅を基準スリツ
ト幅と呼ぶことにして、スリツト幅を基準スリツ
ト幅の何倍にするかと云う係数である。さて積分
は対照光信号の積分値Irが一定レベルを超える迄
継続されるので、その一定レベルをIrとすると、
積分時間Δtは下式によつて決まる。
対照光信号をPr、波数走査速度をＶ、その走査
速度において選択するスリツト開き率をＢとす
る。こゝでスリツト開き率と云うのは基準プログ
ラムによつて実現されるスリツト幅を基準スリツ
ト幅と呼ぶことにして、スリツト幅を基準スリツ
ト幅の何倍にするかと云う係数である。さて積分
は対照光信号の積分値Irが一定レベルを超える迄
継続されるので、その一定レベルをIrとすると、
積分時間Δtは下式によつて決まる。
Ir＝∫t+〓t tＢ Pr dt
上式を波数による積分に書き替えると、dt時間
内の波数距離移動dnはdn＝Vdtであり、Δt時間
における波数移動をΔWとすると上式は Ir＝∫W+〓W WＢ Pr／Ｖdn ＝Ｂ Pr／Ｖ・ΔW ……(1) 但しΔWの間Prは一定とみなす。基準スリツト
プログラムにおけるスリツト幅をＳとすると、今
の場合のスリツト幅はBSであり、(1)式によつて
ΔWはスリツト幅を大きくすると小さくなるが、
スリツト幅と等しい状態が分解能が最大である。
そこで(1)式のΔWをBSと置いて(1)式からＢを求
めると、 となる。即ちスリツト開き率Ｂは波数走査速度の
平方根に比例させて変えるのが良い。この場合、
基準スリツト幅は光源の分光特性によつて予め設
定されている基準スリツトプログラムにより波長
によつて変化しているから、実際に選択されたス
リツト幅も波数によつて変化している。基準スリ
ツトプログラムとして波数に対してスリツト幅一
定と云う形をとると、基準スリツト幅は一定値と
なり、実際に選択されるスリツト幅はそのＢ倍の
一定値となる。
内の波数距離移動dnはdn＝Vdtであり、Δt時間
における波数移動をΔWとすると上式は Ir＝∫W+〓W WＢ Pr／Ｖdn ＝Ｂ Pr／Ｖ・ΔW ……(1) 但しΔWの間Prは一定とみなす。基準スリツト
プログラムにおけるスリツト幅をＳとすると、今
の場合のスリツト幅はBSであり、(1)式によつて
ΔWはスリツト幅を大きくすると小さくなるが、
スリツト幅と等しい状態が分解能が最大である。
そこで(1)式のΔWをBSと置いて(1)式からＢを求
めると、 となる。即ちスリツト開き率Ｂは波数走査速度の
平方根に比例させて変えるのが良い。この場合、
基準スリツト幅は光源の分光特性によつて予め設
定されている基準スリツトプログラムにより波長
によつて変化しているから、実際に選択されたス
リツト幅も波数によつて変化している。基準スリ
ツトプログラムとして波数に対してスリツト幅一
定と云う形をとると、基準スリツト幅は一定値と
なり、実際に選択されるスリツト幅はそのＢ倍の
一定値となる。
図で１６はキーボードで、波数走査速度Ｖを設
定すると、制御コンピユータ８はその設定速度に
従つて波数送りモータ９を制御すると共に、基準
スリツトプログラムに開き率√を掛けたプログ
ラムによつてスリツト幅を制御する。
定すると、制御コンピユータ８はその設定速度に
従つて波数送りモータ９を制御すると共に、基準
スリツトプログラムに開き率√を掛けたプログ
ラムによつてスリツト幅を制御する。
上例ではスリツトの開き率が波数走査速度に応
じて連続的に変わるが、走査速度を幾つかのレン
ジに分け、レンジ毎に一定の開き率を適用するよ
うにしてもよい。また開き率はスリツトプログラ
ムが複数種ある場合種類に関せず同じものを適用
してよい。
じて連続的に変わるが、走査速度を幾つかのレン
ジに分け、レンジ毎に一定の開き率を適用するよ
うにしてもよい。また開き率はスリツトプログラ
ムが複数種ある場合種類に関せず同じものを適用
してよい。
ヘ 効果
本発明によれば、スリツトプログラムが光源と
か試料によつて選択できるだけでなく、走査速度
に応じて自動的に最適なものが適用されるので、
オペレータは格別な配慮を払うことなしに常に適
切なスリツト条件で分析を行うことができる。
か試料によつて選択できるだけでなく、走査速度
に応じて自動的に最適なものが適用されるので、
オペレータは格別な配慮を払うことなしに常に適
切なスリツト条件で分析を行うことができる。
図面は本発明の一実施例のブロツク図である。
Ｌ……光源、Ｒ……対照光束、Ｓ……試料光
束、１，２……チヨツパ、５……ビームミキサ、
６……分光器、Ｓ１……入口スリツト、Ｓ２……
出口スリツト、７……スリツト駆動モータ、１０
……検出器、１２，１３……周波数弁別器、１
４，１５……積分器、８……制御コンピユータ、
１６……キーボード。
束、１，２……チヨツパ、５……ビームミキサ、
６……分光器、Ｓ１……入口スリツト、Ｓ２……
出口スリツト、７……スリツト駆動モータ、１０
……検出器、１２，１３……周波数弁別器、１
４，１５……積分器、８……制御コンピユータ、
１６……キーボード。
Claims (1)
- １ 波数走査を行う型の分光光度計において、ス
リツト幅可変手段と、波数に応じてスリツト幅を
規定する基準スリツトプログラムが予め設定され
ており、この基準スリツトプログラムによつて規
定されるスリツト幅に走査速度の平方根に比例し
た係数を掛算してスリツトプログラムを作成する
手段を有し、このスリツトプログラムによつて上
記スリツト幅可変手段を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24832983A JPS60135829A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24832983A JPS60135829A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135829A JPS60135829A (ja) | 1985-07-19 |
| JPH0522856B2 true JPH0522856B2 (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17176458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24832983A Granted JPS60135829A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135829A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0485130U (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-23 | ||
| JP2012230074A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 分光光度計及びそのスリット条件決定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058809B2 (ja) * | 1978-11-02 | 1985-12-21 | 株式会社日立製作所 | 複光束分光光度計 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP24832983A patent/JPS60135829A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135829A (ja) | 1985-07-19 |
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