JPH06307933A - 多波長分光光度計 - Google Patents
多波長分光光度計Info
- Publication number
- JPH06307933A JPH06307933A JP11781393A JP11781393A JPH06307933A JP H06307933 A JPH06307933 A JP H06307933A JP 11781393 A JP11781393 A JP 11781393A JP 11781393 A JP11781393 A JP 11781393A JP H06307933 A JPH06307933 A JP H06307933A
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- JP
- Japan
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- integration time
- photodetector
- output
- spectrum
- time
- 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.)
- Pending
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マルチチャンネル光検出器を用いた多波長分
光光度計で、光検出器の各素子毎に入射光強度に応じて
積分時間を適切に設定するようにする。 【構成】 マルチチャンネル光検出器としてランダムア
ドレス型のものを用い、予めこの光検出器に投射した測
定すべきスペクトルに対する各素子の出力によって、入
射光強度の小さい素子程長い積分時間を設定し、再度測
定すべきスペクトルを上記光検出器に投射し、各素子毎
の上記設定された積分時間に従い、積分時間の短い素子
から順に出力を取出すようにした。
光光度計で、光検出器の各素子毎に入射光強度に応じて
積分時間を適切に設定するようにする。 【構成】 マルチチャンネル光検出器としてランダムア
ドレス型のものを用い、予めこの光検出器に投射した測
定すべきスペクトルに対する各素子の出力によって、入
射光強度の小さい素子程長い積分時間を設定し、再度測
定すべきスペクトルを上記光検出器に投射し、各素子毎
の上記設定された積分時間に従い、積分時間の短い素子
から順に出力を取出すようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマルチチャンネル光検出
器を用いた多波長分光光度計に関する。
器を用いた多波長分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチチャンネル光検出器を用いた多波
長分光光度計ではマルチチャンネル光検出器に測定すべ
きスペクトルを投射し、一定の時間露光して、光検出器
の各素子毎に光電出力を一定時間積分して、それを各素
子の測定出力としていた。このため積分時間は測定すべ
きスペクトルの一番強いピークに対する光検出器の素子
の積分出力が飽和しない範囲に設定する必要があり、ス
ペクトルの光強度の弱い部分では感度が不足すると云う
問題があった。即ち光電的な測光法では光電流をそのま
ゝ測光出力とするより、適当時間光電流を積分する方が
Ｓ／Ｎ比が向上し高感度が得られる。光電的な測光法で
積分時間は受光素子の露光時間として設定され、制御さ
れるものである。他方積分機能を有する光検出器は、光
電変換部と光電流積分部とで構成されているが、積分部
には出力可能な最大積分値があって、積分出力がその値
に達すると、以後積分を継続しても出力が増加しないと
云う飽和現象がある。このため測光に当っては積分出力
が飽和しない範囲に納まるように露光時間を決める必要
がある。従来はこのため多チャンネル光検出器の各素子
のうち最大強度の光を受光している素子の積分出力が飽
和しないように、多チャンネル光検出器全体に対する露
光時間を決めていたので、光の弱い所では感度不足と云
うことが起っていた。
長分光光度計ではマルチチャンネル光検出器に測定すべ
きスペクトルを投射し、一定の時間露光して、光検出器
の各素子毎に光電出力を一定時間積分して、それを各素
子の測定出力としていた。このため積分時間は測定すべ
きスペクトルの一番強いピークに対する光検出器の素子
の積分出力が飽和しない範囲に設定する必要があり、ス
ペクトルの光強度の弱い部分では感度が不足すると云う
問題があった。即ち光電的な測光法では光電流をそのま
ゝ測光出力とするより、適当時間光電流を積分する方が
Ｓ／Ｎ比が向上し高感度が得られる。光電的な測光法で
積分時間は受光素子の露光時間として設定され、制御さ
れるものである。他方積分機能を有する光検出器は、光
電変換部と光電流積分部とで構成されているが、積分部
には出力可能な最大積分値があって、積分出力がその値
に達すると、以後積分を継続しても出力が増加しないと
云う飽和現象がある。このため測光に当っては積分出力
が飽和しない範囲に納まるように露光時間を決める必要
がある。従来はこのため多チャンネル光検出器の各素子
のうち最大強度の光を受光している素子の積分出力が飽
和しないように、多チャンネル光検出器全体に対する露
光時間を決めていたので、光の弱い所では感度不足と云
うことが起っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は多チャンネル
型光検出器を用いた多波長分光光度計で、上述したよう
に積分時間を光検出器の各素子に対して一律に設定して
いたことによるスペクトルの光強度の低い部分の感度不
足と云う問題を解決しようとするものである。
型光検出器を用いた多波長分光光度計で、上述したよう
に積分時間を光検出器の各素子に対して一律に設定して
いたことによるスペクトルの光強度の低い部分の感度不
足と云う問題を解決しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】多チャンネル光検出器と
してランダムアドレス型マルチチャンネル光検出器を用
い、２段階の露光を行って、第１段の露光は全素子同一
時間露光とし、この露光による各素子の出力の大小に基
づき、出力の大きな素子程短い積分時間を設定し、第２
段の露光において、上記設定した積分時間に従い、露光
開始を基準にして積分時間の到来した素子から順に出力
を取出して行くようにした。
してランダムアドレス型マルチチャンネル光検出器を用
い、２段階の露光を行って、第１段の露光は全素子同一
時間露光とし、この露光による各素子の出力の大小に基
づき、出力の大きな素子程短い積分時間を設定し、第２
段の露光において、上記設定した積分時間に従い、露光
開始を基準にして積分時間の到来した素子から順に出力
を取出して行くようにした。
【０００５】
【作用】ランダムアドレス型のマルチチャンネル光検出
器では任意のアドレスを指定して指定したアドレスの素
子の出力（積分出力）を取出すことができる。２段階露
光の第１段は全素子同じ露光時間であるから、そのとき
の各素子の出力は光検出器に投射されたスペクトルの強
度分布を示している。この第１段の露光は第２段露光に
おける各素子の積分時間を決めるためのもので、測定す
べきスペクトル上の光の強い部分ほど積分時間は短く、
弱い所ほど積分時間は長く設定されることになるから、
飽和と云う現象を回避しつゝ、光強度の弱い部分では充
分長い積分時間をとって、Ｓ／Ｎ比の向上、感度の向上
を得ることができ、スペクトルの全体を感度精度共に良
く測定することができる。
器では任意のアドレスを指定して指定したアドレスの素
子の出力（積分出力）を取出すことができる。２段階露
光の第１段は全素子同じ露光時間であるから、そのとき
の各素子の出力は光検出器に投射されたスペクトルの強
度分布を示している。この第１段の露光は第２段露光に
おける各素子の積分時間を決めるためのもので、測定す
べきスペクトル上の光の強い部分ほど積分時間は短く、
弱い所ほど積分時間は長く設定されることになるから、
飽和と云う現象を回避しつゝ、光強度の弱い部分では充
分長い積分時間をとって、Ｓ／Ｎ比の向上、感度の向上
を得ることができ、スペクトルの全体を感度精度共に良
く測定することができる。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。１は光源、
２は試料を入れた試料セル、３はシャッタ、４は分光器
の入口スリット、５は分光器の分光素子で、６がランダ
ムアドレス型マルチチャンネル光検出器である。分光素
子５によってこの光検出器の受光面上にスペクトル像が
投射される。７は装置全体を制御し、データ処理を行う
制御およびデータ処理装置で、８はスペクトル測定結果
等を表示する表示装置である。制御およびデータ処理装
置（以下単に制御装置と云う）はシャッタ３の開閉を行
って光検出器６への露光制御を行い、光検出器６の各素
子のアドレスを指定して、そのアドレスの素子の出力を
読み出し、取込んでデータ処理を行う。
２は試料を入れた試料セル、３はシャッタ、４は分光器
の入口スリット、５は分光器の分光素子で、６がランダ
ムアドレス型マルチチャンネル光検出器である。分光素
子５によってこの光検出器の受光面上にスペクトル像が
投射される。７は装置全体を制御し、データ処理を行う
制御およびデータ処理装置で、８はスペクトル測定結果
等を表示する表示装置である。制御およびデータ処理装
置（以下単に制御装置と云う）はシャッタ３の開閉を行
って光検出器６への露光制御を行い、光検出器６の各素
子のアドレスを指定して、そのアドレスの素子の出力を
読み出し、取込んでデータ処理を行う。
【０００７】図２は制御装置７の測定動作のフローチャ
ートである。制御装置には予め第１段の露光時の光検出
器６の各素子の出力の大きさと積分時間の対応表が用意
されている。この対応表は例えば素子出力を８段階にラ
ンク分けし、第１ランク（一番強いランク）の積分時間
を基準にして、ランクが下がるに従い、積分時間を２
倍，４倍，８倍，…１２８倍と云うように決めてある。
このような表は測定すべきスペクトルのダイナミックレ
ンジに応じて何種類が用意しておく。分析を行う者が予
め、試料の性質により何れの表を用いるか選択してお
く。測定動作は、暗電流データ採取段階と、第１露光お
よび積分時間設定段階と、第２段露光およびスペクトル
データ演算段階の３段階になっている。
ートである。制御装置には予め第１段の露光時の光検出
器６の各素子の出力の大きさと積分時間の対応表が用意
されている。この対応表は例えば素子出力を８段階にラ
ンク分けし、第１ランク（一番強いランク）の積分時間
を基準にして、ランクが下がるに従い、積分時間を２
倍，４倍，８倍，…１２８倍と云うように決めてある。
このような表は測定すべきスペクトルのダイナミックレ
ンジに応じて何種類が用意しておく。分析を行う者が予
め、試料の性質により何れの表を用いるか選択してお
く。測定動作は、暗電流データ採取段階と、第１露光お
よび積分時間設定段階と、第２段露光およびスペクトル
データ演算段階の３段階になっている。
【０００８】暗電流データ採取段階ではまずシャッタを
閉じ（イ）、一定の積分時間の後各素子の出力を取出す
と云う動作を積分時間を変えて２回（３回以上でも可）
行い、夫々の場合の各素子の出力を記憶し、素子毎に積
分時間ｔと出力Ｉとの関係 Ｉ＝ａｔ＋ｂ における定数ａ，ｂを算出してメモリに記憶させる。
（ロ）。暗電流は室温によって異るから、この動作は測
定の度に行うのがよいが、室温による暗電流変化が無視
できる場合は一度行ってデータを記憶させたら後はその
データを採用して測定毎に暗電流データ採取動作は行わ
ないようにしてもよい。
閉じ（イ）、一定の積分時間の後各素子の出力を取出す
と云う動作を積分時間を変えて２回（３回以上でも可）
行い、夫々の場合の各素子の出力を記憶し、素子毎に積
分時間ｔと出力Ｉとの関係 Ｉ＝ａｔ＋ｂ における定数ａ，ｂを算出してメモリに記憶させる。
（ロ）。暗電流は室温によって異るから、この動作は測
定の度に行うのがよいが、室温による暗電流変化が無視
できる場合は一度行ってデータを記憶させたら後はその
データを採用して測定毎に暗電流データ採取動作は行わ
ないようにしてもよい。
【０００９】積分時間設定段階では、シャッタを一定時
間開き（ハ）、スペクトル像を光検出器６上に投射し、
所定積分時間後、各素子の出力を読込み（ニ）、前述し
た出力積分時間対応表により、各素子毎にその出力に応
じた積分時間を決め（ホ）、出力の一番大きい素子から
順にそのアドレスと積分時間を併記した表を作ってメモ
リに格納（ヘ）する。
間開き（ハ）、スペクトル像を光検出器６上に投射し、
所定積分時間後、各素子の出力を読込み（ニ）、前述し
た出力積分時間対応表により、各素子毎にその出力に応
じた積分時間を決め（ホ）、出力の一番大きい素子から
順にそのアドレスと積分時間を併記した表を作ってメモ
リに格納（ヘ）する。
【００１０】最後の第２段露光およびスペクトルデータ
演算段階では、再びシャッタを開き、計時動作をスター
トさせ（ト）、（ヘ）のステップで作成した表に従い、
表のトップ欄から順に記載された積分時間到来毎にその
欄に記載されたアドレスを指定して光検出器６の各素子
の出力を読み出し、積分時間と共にメモリに記入する
（チ）。読み出されたデータはシャッタ開時から出力読
み出し時までの積分結果になっている。積分時間は光検
出器に入射している光の強度ランクによって決められて
おり、同じランクに属する素子については同じ積分時間
が設定されているから、同じ積分時間の素子が複数ある
が、積分時間に比し、複数素子の読み出しに要する時間
が短いから、その一群の素子の積分時間は同一とみなせ
る。もちろん各素子毎に出力を読み出した時の実時間を
出力データと共にメモリに記入するようにしてもよい。
上述のようにして採取された光検出器６の各素子の出力
から前述（ロ）のステップで決定されている定数ａ，ｂ
と各素子の積分時間とから素子毎の暗電流積分値を計算
して引算し、その答を夫々の積分時間で割算すること
で、各素子毎の入射光強度が求められる（リ）。このよ
うにして求められた入射光強度を素子のアドレス順に並
べて表示装置に出力（ヌ）すると、測定すべきスペクト
ルの表示が得られる。割算の代わりに、一番積分時間の
長いランク（光の弱いランク）を基準して光が強いラン
クに向い、順に倍数を掛けて行くようにしてもよい。上
例のように積分時間は２倍，４倍と云うようにしてある
ときはこの掛算は２進数の扱いで単に各素子の出力に所
定数だけ０を付加するだけでよく、甚だ簡単である。
演算段階では、再びシャッタを開き、計時動作をスター
トさせ（ト）、（ヘ）のステップで作成した表に従い、
表のトップ欄から順に記載された積分時間到来毎にその
欄に記載されたアドレスを指定して光検出器６の各素子
の出力を読み出し、積分時間と共にメモリに記入する
（チ）。読み出されたデータはシャッタ開時から出力読
み出し時までの積分結果になっている。積分時間は光検
出器に入射している光の強度ランクによって決められて
おり、同じランクに属する素子については同じ積分時間
が設定されているから、同じ積分時間の素子が複数ある
が、積分時間に比し、複数素子の読み出しに要する時間
が短いから、その一群の素子の積分時間は同一とみなせ
る。もちろん各素子毎に出力を読み出した時の実時間を
出力データと共にメモリに記入するようにしてもよい。
上述のようにして採取された光検出器６の各素子の出力
から前述（ロ）のステップで決定されている定数ａ，ｂ
と各素子の積分時間とから素子毎の暗電流積分値を計算
して引算し、その答を夫々の積分時間で割算すること
で、各素子毎の入射光強度が求められる（リ）。このよ
うにして求められた入射光強度を素子のアドレス順に並
べて表示装置に出力（ヌ）すると、測定すべきスペクト
ルの表示が得られる。割算の代わりに、一番積分時間の
長いランク（光の弱いランク）を基準して光が強いラン
クに向い、順に倍数を掛けて行くようにしてもよい。上
例のように積分時間は２倍，４倍と云うようにしてある
ときはこの掛算は２進数の扱いで単に各素子の出力に所
定数だけ０を付加するだけでよく、甚だ簡単である。
【００１１】上述（チ）のステップで読み出されたデー
タをそのまゝアドレス順に並べた結果は或る程度の凸凹
はあるものの、略水平になり、（リ）の演算によって真
のスペクトルデータが得られる。（チ）のステップで得
られるデータが全て略等しくなるので、その値が光検出
器の積分出力の飽和直前近くになるようにしておくと、
各素子とも最も効率的に使用できることになる。
タをそのまゝアドレス順に並べた結果は或る程度の凸凹
はあるものの、略水平になり、（リ）の演算によって真
のスペクトルデータが得られる。（チ）のステップで得
られるデータが全て略等しくなるので、その値が光検出
器の積分出力の飽和直前近くになるようにしておくと、
各素子とも最も効率的に使用できることになる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によればマルチチャンネル光検出
器の各素子が全て同程度の積分出力を出させるように素
子毎の積分時間が設定されるので、スペクトルの光強度
の強い所でも積分出力が飽和せず、弱い所では充分な積
分時間が採れてＳ／Ｎ比が向上し、感度，精度の優れた
多波長分光光度計が得られる。
器の各素子が全て同程度の積分出力を出させるように素
子毎の積分時間が設定されるので、スペクトルの光強度
の強い所でも積分出力が飽和せず、弱い所では充分な積
分時間が採れてＳ／Ｎ比が向上し、感度，精度の優れた
多波長分光光度計が得られる。
【図１】本発明の一実施例分光光度計の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図２】上記実施例装置の動作を示すフローチャート
１ 光源 ２ 試料セル ３ シャッタ ４ スリット ５ 分光素子 ６ ランダムアドレス型マルチチャンネル光検出器 ７ 制御およびデータ処理装置 ８ 表示装置
Claims (1)
- 【請求項１】 分光器のスペクトル像面にランダムアド
レス型マルチチャンネル光検出器を配置し、一定の積分
時間で上記光検出器の各素子の積分出力を読み出し、こ
の読み出したデータにより、上記出力の大なる素子には
短い積分時間を設定し、小さい素子には長い積分時間を
設定する動作段階と、上記設定した積分時間が到来した
素子から順にアドレスを指定してその積分出力を読み出
し、その積分時間で割算して上記光検出器上のスペクト
ル像の測光出力を得る動作段階を設けてなる多波長分光
光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11781393A JPH06307933A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 多波長分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11781393A JPH06307933A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 多波長分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307933A true JPH06307933A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14720902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11781393A Pending JPH06307933A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 多波長分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307933A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100406838B1 (ko) * | 2001-06-22 | 2003-11-19 | 주식회사 파이맥스 | 다채널 분광분석을 위한 고속 주사형 겹살 분광광도계 |
| JP2006300728A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出用回路及び光検出器 |
| JP2008102068A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Nippon Instrument Kk | 水銀分析装置および水銀分析方法 |
| JP2008128982A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Hamamatsu Photonics Kk | 蛍光検出装置、蛍光検出方法および蛍光検出プログラム |
| JP2012026730A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 分光光度計、および吸光度測定方法 |
| CN118706789A (zh) * | 2024-06-06 | 2024-09-27 | 无锡迅杰光远科技有限公司 | 提高近红外大豆光谱信噪比方法和装置 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP11781393A patent/JPH06307933A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100406838B1 (ko) * | 2001-06-22 | 2003-11-19 | 주식회사 파이맥스 | 다채널 분광분석을 위한 고속 주사형 겹살 분광광도계 |
| JP2006300728A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Hamamatsu Photonics Kk | 光検出用回路及び光検出器 |
| JP2008102068A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Nippon Instrument Kk | 水銀分析装置および水銀分析方法 |
| JP2008128982A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Hamamatsu Photonics Kk | 蛍光検出装置、蛍光検出方法および蛍光検出プログラム |
| JP2012026730A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 分光光度計、および吸光度測定方法 |
| CN118706789A (zh) * | 2024-06-06 | 2024-09-27 | 无锡迅杰光远科技有限公司 | 提高近红外大豆光谱信噪比方法和装置 |
| CN118706789B (zh) * | 2024-06-06 | 2025-05-16 | 无锡迅杰光远科技有限公司 | 提高近红外大豆光谱信噪比方法和装置 |
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