JPH06317472A - 蛍光光度計 - Google Patents
蛍光光度計Info
- Publication number
- JPH06317472A JPH06317472A JP12854793A JP12854793A JPH06317472A JP H06317472 A JPH06317472 A JP H06317472A JP 12854793 A JP12854793 A JP 12854793A JP 12854793 A JP12854793 A JP 12854793A JP H06317472 A JPH06317472 A JP H06317472A
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- Japan
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- image
- excitation light
- fluorescence
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蛍光励起スペクトルと蛍光スペクトルを波長
走査することなしに同時に測定できる蛍光光度計を得
る。 【構成】 試料内に励起光のスペクトルを形成し、この
試料を励起光と異る方向から見た試料像を試料上のスペ
クトルの展開方向と直交する方向に分光して、色々な波
長の励起光に対する蛍光スペクトルを測定する。
走査することなしに同時に測定できる蛍光光度計を得
る。 【構成】 試料内に励起光のスペクトルを形成し、この
試料を励起光と異る方向から見た試料像を試料上のスペ
クトルの展開方向と直交する方向に分光して、色々な波
長の励起光に対する蛍光スペクトルを測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は励起光の波長による蛍光
強度の違い即ち蛍光励起スペクトルと、各波長の励起光
毎の蛍光の波長分布即ち各波長の励起光毎の蛍光スペク
トルの両方を測定できる蛍光光度計に関する。
強度の違い即ち蛍光励起スペクトルと、各波長の励起光
毎の蛍光の波長分布即ち各波長の励起光毎の蛍光スペク
トルの両方を測定できる蛍光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蛍光光度計は励起光分光器によっ
て光源から単一波長の光を取出し試料に入射させて、そ
のとき試料から発せられる蛍光を測定する構成になって
いたので、どの波長で最も強く蛍光が発せられるかを示
す蛍光励起スペクトルの測定には、励起光分光器で波長
走査を行いながら蛍光強度を測定する必要があった。ま
た励起光の波長による蛍光スペクトルを測定するために
は、励起光分光器の他に蛍光分光器を用い、試料に単色
光を照射して、蛍光を分光していたから励起光分光器の
設定波長を変えながら、蛍光分光器で波長走査を繰返す
必要があった。蛍光励起スペクトルと蛍光スペクトルの
両方を測定する場合、励起光分光器で波長走査を行って
蛍光強度を測定して蛍光励起スペクトルのデータを得、
次に、励起光分光器の波長を段々に変えながら蛍光分光
器の波長走査を繰返すので、両方のスペクトルの同時測
定ができず、測定に時間がかゝる上、分光器駆動量が多
く、装置寿命が短くなると云う問題があった。
て光源から単一波長の光を取出し試料に入射させて、そ
のとき試料から発せられる蛍光を測定する構成になって
いたので、どの波長で最も強く蛍光が発せられるかを示
す蛍光励起スペクトルの測定には、励起光分光器で波長
走査を行いながら蛍光強度を測定する必要があった。ま
た励起光の波長による蛍光スペクトルを測定するために
は、励起光分光器の他に蛍光分光器を用い、試料に単色
光を照射して、蛍光を分光していたから励起光分光器の
設定波長を変えながら、蛍光分光器で波長走査を繰返す
必要があった。蛍光励起スペクトルと蛍光スペクトルの
両方を測定する場合、励起光分光器で波長走査を行って
蛍光強度を測定して蛍光励起スペクトルのデータを得、
次に、励起光分光器の波長を段々に変えながら蛍光分光
器の波長走査を繰返すので、両方のスペクトルの同時測
定ができず、測定に時間がかゝる上、分光器駆動量が多
く、装置寿命が短くなると云う問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は動かす部分が
ないか或は少なく、しかも一度に蛍光励起スペクトルと
蛍光スペクトルの測定ができ、かつその測定が短時間で
できるような蛍光光度計を得ようとするものである。
ないか或は少なく、しかも一度に蛍光励起スペクトルと
蛍光スペクトルの測定ができ、かつその測定が短時間で
できるような蛍光光度計を得ようとするものである。
【０００４】
【課題を解式するための手段】試料内に励起光のスペク
トル像を形成し、この励起光の照射方向と異る方向にお
いて、上記スペクトル像に近接平行させて位置分解能を
有する光検出手段を配置し、或はその方向において結像
光学系を介して試料の上記スペクトル像が形成されてい
る部分の像を形成し、その像面に沿って位置分解能を有
する光検出手段を配置し、更に或は上記結像光学系内に
透過波長可変な分光手段を配置し、更に或は上記結像光
学系内に配置する分光手段を試料上のスペクトル像の展
開方向と直交する方向に光を分散する手段とし、上記結
像光学系の像面に配置される光検出手段を２次元的な位
置分解能を有する光検出手段とした。
トル像を形成し、この励起光の照射方向と異る方向にお
いて、上記スペクトル像に近接平行させて位置分解能を
有する光検出手段を配置し、或はその方向において結像
光学系を介して試料の上記スペクトル像が形成されてい
る部分の像を形成し、その像面に沿って位置分解能を有
する光検出手段を配置し、更に或は上記結像光学系内に
透過波長可変な分光手段を配置し、更に或は上記結像光
学系内に配置する分光手段を試料上のスペクトル像の展
開方向と直交する方向に光を分散する手段とし、上記結
像光学系の像面に配置される光検出手段を２次元的な位
置分解能を有する光検出手段とした。
【０００５】
【作用】試料内に励起光のスペクトル像を形成すること
で試料を細かく分割し、各分割ごとに異る波長の励起光
を照射したのと同じ結果が得られ、この試料励起光の照
射方向と異る方向例えば直交する方向でこのスペクトル
像に近接平行した位置に位置分解能を有する光検出器を
置くことで、スペクトル像の各波長の光毎に試料からの
蛍光を検出し、測定することができるので、動かす部分
なしに、しかも一度に蛍光励起スペクトルが測定でき
る。
で試料を細かく分割し、各分割ごとに異る波長の励起光
を照射したのと同じ結果が得られ、この試料励起光の照
射方向と異る方向例えば直交する方向でこのスペクトル
像に近接平行した位置に位置分解能を有する光検出器を
置くことで、スペクトル像の各波長の光毎に試料からの
蛍光を検出し、測定することができるので、動かす部分
なしに、しかも一度に蛍光励起スペクトルが測定でき
る。
【０００６】上記構成において、光検出器を励起光のス
ペクトル像より離し、間に結像光学系を入れて試料の励
起光のスペクトル像の像を光検出器上に結像させても、
上と同じ結果が得られる。そしてこの構成で、結像光学
系内に分光手段を挿入することで、色々な波長の励起光
に対する蛍光のスペクトルの測定もできることになる。
ペクトル像より離し、間に結像光学系を入れて試料の励
起光のスペクトル像の像を光検出器上に結像させても、
上と同じ結果が得られる。そしてこの構成で、結像光学
系内に分光手段を挿入することで、色々な波長の励起光
に対する蛍光のスペクトルの測定もできることになる。
【０００７】
【実施例１】図１は本発明の一実施例を示し、図１Ａは
装置全体の平面図で図１Ｂは要部斜視図である。図で１
は試料セルで図１Ｂに示すように角柱状である。２は励
起光分光器で、白色光源３の光を分光してそのスペクト
ル像を垂直方向に展開して試料セル内に形成する。分光
器２で２１はピンホール状スリット、２２は凹面回折格
子である。試料励起光の試料への入射方向をｘ方向、垂
直方向をｚ方向とすると、ｘ方向と直交するｙ方向にお
いて、レンズ４により、試料セル１の中心部（ｚ軸方向
の軸線）の像の位置に光検出器５が配置されている。こ
の光検出器は１次元的な位置分解能を有するホトセンサ
アレイで、ｚ方向に素子が並んでいる。即ち図１Ｂに示
すように試料セル１内に形成されている波長λ1からλ2
までの励起光スペクトルＳ1の像が光検出器５上に形成
される。そしてレンズ４の光軸が試料への励起光入射方
向と直交しているから、光検出器５上の像は試料セルの
波長λ1からλ2までの色々な波長の光の照射点から発せ
られた蛍光による像であり、図のフィルタ７がない場
合、光検出器５の各素子の出力は蛍光励起スペクトルの
測定出力である。試料セル１の励起光入射面とは反対側
の面に接してもう一つの光検出器６が配置されている。
この光検出器もｚ方向に位置分解能を有する検出器で励
起光のスペクトルデータを得るためのものである。試料
セルを空にした状態或は溶媒のみを入れた状態で励起光
スペクトルを測定し、次に試料を入れてそのときの励起
光スペクトルを測定し、各波長毎に前者と後者の測定出
力の対数値の差をとれば試料の吸光度スペクトルのデー
タが得られる。図１の構成で光検出器５の出力は励起光
の各波長における蛍光の強さで図２に示すような蛍光励
起スペクトルを与える。
装置全体の平面図で図１Ｂは要部斜視図である。図で１
は試料セルで図１Ｂに示すように角柱状である。２は励
起光分光器で、白色光源３の光を分光してそのスペクト
ル像を垂直方向に展開して試料セル内に形成する。分光
器２で２１はピンホール状スリット、２２は凹面回折格
子である。試料励起光の試料への入射方向をｘ方向、垂
直方向をｚ方向とすると、ｘ方向と直交するｙ方向にお
いて、レンズ４により、試料セル１の中心部（ｚ軸方向
の軸線）の像の位置に光検出器５が配置されている。こ
の光検出器は１次元的な位置分解能を有するホトセンサ
アレイで、ｚ方向に素子が並んでいる。即ち図１Ｂに示
すように試料セル１内に形成されている波長λ1からλ2
までの励起光スペクトルＳ1の像が光検出器５上に形成
される。そしてレンズ４の光軸が試料への励起光入射方
向と直交しているから、光検出器５上の像は試料セルの
波長λ1からλ2までの色々な波長の光の照射点から発せ
られた蛍光による像であり、図のフィルタ７がない場
合、光検出器５の各素子の出力は蛍光励起スペクトルの
測定出力である。試料セル１の励起光入射面とは反対側
の面に接してもう一つの光検出器６が配置されている。
この光検出器もｚ方向に位置分解能を有する検出器で励
起光のスペクトルデータを得るためのものである。試料
セルを空にした状態或は溶媒のみを入れた状態で励起光
スペクトルを測定し、次に試料を入れてそのときの励起
光スペクトルを測定し、各波長毎に前者と後者の測定出
力の対数値の差をとれば試料の吸光度スペクトルのデー
タが得られる。図１の構成で光検出器５の出力は励起光
の各波長における蛍光の強さで図２に示すような蛍光励
起スペクトルを与える。
【０００８】図１で７はバンドパスフィルタで図１Ｃに
示す円板８に透過光波長が異なる幾つかのものが取付け
られており、円板８を回わしてそれらのフィルタの一つ
が選択される。円板８には素通しの部分７１があって、
これをレンズ４の後に位置させると上述した蛍光励起ス
ペクトルが測定される。他の色々な透過波長のフィルタ
を順次選択することで、非連続的ではあるが励起光の波
長別の蛍光スペクトルのデータが得られる。
示す円板８に透過光波長が異なる幾つかのものが取付け
られており、円板８を回わしてそれらのフィルタの一つ
が選択される。円板８には素通しの部分７１があって、
これをレンズ４の後に位置させると上述した蛍光励起ス
ペクトルが測定される。他の色々な透過波長のフィルタ
を順次選択することで、非連続的ではあるが励起光の波
長別の蛍光スペクトルのデータが得られる。
【０００９】
【実施例２】図３は本発明の他の実施例を示す。この実
施例は図１の実施例でレンズ４，光検出器５の部分を蛍
光分光器３０と２次元的位置分解能を有する光検出器５
１としたもので、この蛍光分光器３０において、試料セ
ル１内の励起光スペクトル像が入り口スリットに相当
し、レンズ４は試料の各点から発せられる蛍光を平行光
束として回折格子３１に入射させ、レンズ３２は回折光
を波長別に光検出器５１上に集光させるので、光検出器
５１上には図３Ｂに示すようにｘ方向にスペクトル展開
された蛍光スペクトルが励起光波長別にｙ方向に並べら
れていることになり、励起光波長別の蛍光スペクトルの
データが得られる。
施例は図１の実施例でレンズ４，光検出器５の部分を蛍
光分光器３０と２次元的位置分解能を有する光検出器５
１としたもので、この蛍光分光器３０において、試料セ
ル１内の励起光スペクトル像が入り口スリットに相当
し、レンズ４は試料の各点から発せられる蛍光を平行光
束として回折格子３１に入射させ、レンズ３２は回折光
を波長別に光検出器５１上に集光させるので、光検出器
５１上には図３Ｂに示すようにｘ方向にスペクトル展開
された蛍光スペクトルが励起光波長別にｙ方向に並べら
れていることになり、励起光波長別の蛍光スペクトルの
データが得られる。
【００１０】
【実施例３】図４に本発明の更に他の実施例を示す。図
４Ａは平面図、図４Ｂは要部側面である。図１に示す実
施例の各部に対応する部分には同じ符号を付して一々の
説明は省略する。試料セル１の励起光入射面と直交して
いる側面の一つに近接させて１次元位置分解能を有する
光検出器５２が配置されている。この光検出器は試料セ
ル内の励起光のスペクトル像に近接しているので、その
出力はそのスペクトル像の各位置から放射されている蛍
光強度の励起光波長別の値であって、蛍光励起スペクト
ルのデータである。試料セルの励起光入射面と反対側の
側面に近接させてもう一つの１次元位置分解能を持った
光検出器６が配置されている。この光検出器には試料透
過光が入射するので、試料により吸収を受けた励起光の
スペクトルデータが得られるもので、この検出器により
実施例１の場合と同様に試料の吸光度スペクトルのデー
タが求められる。
４Ａは平面図、図４Ｂは要部側面である。図１に示す実
施例の各部に対応する部分には同じ符号を付して一々の
説明は省略する。試料セル１の励起光入射面と直交して
いる側面の一つに近接させて１次元位置分解能を有する
光検出器５２が配置されている。この光検出器は試料セ
ル内の励起光のスペクトル像に近接しているので、その
出力はそのスペクトル像の各位置から放射されている蛍
光強度の励起光波長別の値であって、蛍光励起スペクト
ルのデータである。試料セルの励起光入射面と反対側の
側面に近接させてもう一つの１次元位置分解能を持った
光検出器６が配置されている。この光検出器には試料透
過光が入射するので、試料により吸収を受けた励起光の
スペクトルデータが得られるもので、この検出器により
実施例１の場合と同様に試料の吸光度スペクトルのデー
タが求められる。
【００１１】図４Ｂは図４Ａの構成の側面図で、この図
から分かるように、試料セル１をその長手方向即ちｚ方
向から望むように分光器９が配置されている。この方向
も試料励起光の照射方向と直交しており、従って分光器
９は試料からｚ方向に放射される蛍光を分光するもの
で、１次解像力を持つ光検出器５３には蛍光スペクトル
を算出するための基礎データが得られる。光検出器５３
の出力が直ちに蛍光スペクトルのデータとならないのは
蛍光が試料の中をｚ方向に長距離通過してから検出され
ているので、試料の吸収を受けているからで、この吸収
に対する補正を行って、始めて蛍光スペクトルのデータ
となるのである。この吸収の補正は次のようにして行わ
れる。
から分かるように、試料セル１をその長手方向即ちｚ方
向から望むように分光器９が配置されている。この方向
も試料励起光の照射方向と直交しており、従って分光器
９は試料からｚ方向に放射される蛍光を分光するもの
で、１次解像力を持つ光検出器５３には蛍光スペクトル
を算出するための基礎データが得られる。光検出器５３
の出力が直ちに蛍光スペクトルのデータとならないのは
蛍光が試料の中をｚ方向に長距離通過してから検出され
ているので、試料の吸収を受けているからで、この吸収
に対する補正を行って、始めて蛍光スペクトルのデータ
となるのである。この吸収の補正は次のようにして行わ
れる。
【００１２】光検出器５２の出力は蛍光励起スペクトル
のデータで、図２に示すように励起光でどの波長の所で
蛍光が一番強いかの情報を提供している。つまり、試料
からの蛍光は主に試料内の励起光スペクトル像でその波
長付近の所から放射されていることが分かる。従って光
検出器５２の出力から試料内で主たる蛍光発生部の試料
セルの端面からの距離Ｌ（図４Ｂ）が分かる。他方光検
出器６の出力からは、前述したように試料の波長別の吸
光度が求められるので、蛍光が試料セルの端面から出射
する迄に受ける吸収を蛍光波長別に計算できて、光検出
器５３の各波長位置の出力にこの吸収量を加えたものが
真の蛍光スペクトルとなるのである。
のデータで、図２に示すように励起光でどの波長の所で
蛍光が一番強いかの情報を提供している。つまり、試料
からの蛍光は主に試料内の励起光スペクトル像でその波
長付近の所から放射されていることが分かる。従って光
検出器５２の出力から試料内で主たる蛍光発生部の試料
セルの端面からの距離Ｌ（図４Ｂ）が分かる。他方光検
出器６の出力からは、前述したように試料の波長別の吸
光度が求められるので、蛍光が試料セルの端面から出射
する迄に受ける吸収を蛍光波長別に計算できて、光検出
器５３の各波長位置の出力にこの吸収量を加えたものが
真の蛍光スペクトルとなるのである。
【００１３】図４の構成で、図４Ｃ左に示すように試料
セル１に接して両側に光検出器５２，５２’を設けて夫
々の出力の和をとると、蛍光励起スペクトルの測定出力
が２倍になり感度向上が得られる。同様にして図４Ｃ右
に示すように試料セル１のｚ方向の両側に分光器９，
９’および光検出器５３，５３’を配置し、夫々の出力
に対して上述した吸収の補正を行って波長毎に合わせる
と、蛍光スペクトルの測定も２倍にできる。
セル１に接して両側に光検出器５２，５２’を設けて夫
々の出力の和をとると、蛍光励起スペクトルの測定出力
が２倍になり感度向上が得られる。同様にして図４Ｃ右
に示すように試料セル１のｚ方向の両側に分光器９，
９’および光検出器５３，５３’を配置し、夫々の出力
に対して上述した吸収の補正を行って波長毎に合わせる
と、蛍光スペクトルの測定も２倍にできる。
【００１４】
【発明の効果】本発明蛍光光度計は上述したような構成
で、試料の励起光波長を順次変えないで、色々な波長の
光を照射場所を変えて一度に試料に照射するので、励起
光分光器は波長走査を行う必要がなく、蛍光励起スペク
トルも位置分解能を有する光検出器で、波長別の蛍光を
一度に測定していて、波長走査を要しないから、測定時
間が短くてすみ、このことは単に測定能率の向上だけで
なく、試料が励起光照射を受ける時間が短くなるので、
光照射による試料の変質と云う問題も解消され、波長走
査を行わないので装置の機械的構造が簡単、軽量化さ
れ、動かす部分がないので、従来問題であった波長走査
毎の波長再現性とか耐久性等の問題もなくなり、能率的
に高信頼性、高精度の測定ができることになる。
で、試料の励起光波長を順次変えないで、色々な波長の
光を照射場所を変えて一度に試料に照射するので、励起
光分光器は波長走査を行う必要がなく、蛍光励起スペク
トルも位置分解能を有する光検出器で、波長別の蛍光を
一度に測定していて、波長走査を要しないから、測定時
間が短くてすみ、このことは単に測定能率の向上だけで
なく、試料が励起光照射を受ける時間が短くなるので、
光照射による試料の変質と云う問題も解消され、波長走
査を行わないので装置の機械的構造が簡単、軽量化さ
れ、動かす部分がないので、従来問題であった波長走査
毎の波長再現性とか耐久性等の問題もなくなり、能率的
に高信頼性、高精度の測定ができることになる。
【図１】本発明の一実施例装置の平面図
【図２】蛍光励起スペクトルの図
【図３】本発明の他の一実施例装置の平面図
【図４】本発明の更に他の実施例装置の平面図
１ 試料セル ２ 励起光分光器 ３ 白色光源 ４ レンズ ５ 光検出器 ６ 光検出器 ７ フィルタ ８ 円板 ２１ スリット ２２ 回折格子
Claims (4)
- 【請求項１】 試料内に励起光スペクトル像を形成する
分光器と、上記励起光スペクトル像を形成している試料
励起光の照射方向と交わる方向から上記スペクトル像に
近接平行して配置された１次元位置分解能を有する光検
出器とよりなる蛍光光度計。 - 【請求項２】 試料内に励起光スペクトル像を形成する
分光器と、上記励起光スペクトル像を形成している試料
励起光の照射方向と交わる方向において、上記試料内の
励起光スペクトル像が形成されている部分の像を形成す
る結像光学系と、同光学系による試料内の励起光スペク
トル像の部分の像の位置に配置された１次元的位置分解
能を有する光検出器とよりなる蛍光光度計。 - 【請求項３】 請求項２記載の構成において、試料内の
励起光スペクトル像が形成されている部分の像を形成す
る結像光学系内に透過波長を選択するフィルタを挿入可
能にした蛍光光度計。 - 【請求項４】 請求項２の構成において、試料内の励起
光スペクトル像が形成されている部分の像を形成する結
像光学系内に光分散素子を配置して、試料内の励起光ス
ペクトル像が形成されている部分の像が更にその像の長
さ方向と直角の方向に分光されて形成されるようにし、
この像面に沿って２次元的位置分解能を有する光検出器
を配置してなる蛍光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12854793A JPH06317472A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 蛍光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12854793A JPH06317472A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 蛍光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317472A true JPH06317472A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14987459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12854793A Pending JPH06317472A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 蛍光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06317472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520184A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 照明器に依存しない色測定のための装置及び方法 |
| WO2010103807A1 (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | コニカミノルタセンシング株式会社 | 光学特性測定装置、光学特性測定方法および二分光放射率係数測定方法 |
| ES2384835A1 (es) * | 2009-03-18 | 2012-07-13 | Universidad De Murcia | Procedimiento para el registro de imágenes en tomografía óptica de fluorescencia y sistema de aplicación. |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP12854793A patent/JPH06317472A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520184A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 照明器に依存しない色測定のための装置及び方法 |
| WO2010103807A1 (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | コニカミノルタセンシング株式会社 | 光学特性測定装置、光学特性測定方法および二分光放射率係数測定方法 |
| JPWO2010103807A1 (ja) * | 2009-03-11 | 2012-09-13 | コニカミノルタオプティクス株式会社 | 光学特性測定装置、光学特性測定方法および二分光放射率係数測定方法 |
| ES2384835A1 (es) * | 2009-03-18 | 2012-07-13 | Universidad De Murcia | Procedimiento para el registro de imágenes en tomografía óptica de fluorescencia y sistema de aplicación. |
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