JPH063400B2 - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
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- JPH063400B2 JPH063400B2 JP58247497A JP24749783A JPH063400B2 JP H063400 B2 JPH063400 B2 JP H063400B2 JP 58247497 A JP58247497 A JP 58247497A JP 24749783 A JP24749783 A JP 24749783A JP H063400 B2 JPH063400 B2 JP H063400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sample
- signal
- light beam
- sector mirror
- 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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
- G01J3/427—Dual wavelengths spectrometry
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 本発明は分光光度計にかかり特に２光束２波長分光光度
計に関するものである。
計に関するものである。
(ロ)従来技術 ２波長側光法の欠点の主要なものとしては，一方の波長
を固定し他方の波長を走査して得られるいわゆる２波長
スペクトル曲線において，光源，分光器，検出器等によ
る装置関数がそのまま表われるためベースラインの曲り
が非常に大きくなること及び２波長側光値は２つの波長
強度の比として得られるため、光源の強度の全波長にわ
たる積算値としては一定であっても，ある２波長をとり
出した場合に，その２波長間で強度が変化するいわゆる
色温度変化を光源が示す時、側光値がそれにともなって
かなり変動するということの２点が挙げられる。
を固定し他方の波長を走査して得られるいわゆる２波長
スペクトル曲線において，光源，分光器，検出器等によ
る装置関数がそのまま表われるためベースラインの曲り
が非常に大きくなること及び２波長側光値は２つの波長
強度の比として得られるため、光源の強度の全波長にわ
たる積算値としては一定であっても，ある２波長をとり
出した場合に，その２波長間で強度が変化するいわゆる
色温度変化を光源が示す時、側光値がそれにともなって
かなり変動するということの２点が挙げられる。
(ハ)目 的 本発明は上記欠点を鑑みなされたもので，ベースライン
の平坦な２波長スペクトルが安定に得られる２波長分光
光度計であって、２波長の光を２光束に簡単な機構によ
って分割する手段を提供することを目的とするものであ
る。
の平坦な２波長スペクトルが安定に得られる２波長分光
光度計であって、２波長の光を２光束に簡単な機構によ
って分割する手段を提供することを目的とするものであ
る。
(ニ)構 成 本発明は、異なる２つの波長の光束をそれぞれ対照光と
測定光の４光束に分割して各光束を対照側試料と被測定
試料に導き、一方の波長光による試料光信号対対照光信
号の比率と、他方の波長光による試料光信号対対照光信
号の比率との比をとることにより、２光束の２波長信号
を得る分光光度計であって、４光束への分割を表裏両面
に反射効果のあるセクターミラーと、セクターミラーを
挟んで配設され、かつセクターミラーと同期して回転す
る１対のチョッパーとで構成すると共に、さらにセクタ
ーミラーと１対のチョッパー間の位相をずらせて、光束
が対照側、試料側のいずれへも入射することのない暗電
流補正期間をセクターミラーと１対のチョッパーが１回
転する間に設けるようにした分光光度計である。
測定光の４光束に分割して各光束を対照側試料と被測定
試料に導き、一方の波長光による試料光信号対対照光信
号の比率と、他方の波長光による試料光信号対対照光信
号の比率との比をとることにより、２光束の２波長信号
を得る分光光度計であって、４光束への分割を表裏両面
に反射効果のあるセクターミラーと、セクターミラーを
挟んで配設され、かつセクターミラーと同期して回転す
る１対のチョッパーとで構成すると共に、さらにセクタ
ーミラーと１対のチョッパー間の位相をずらせて、光束
が対照側、試料側のいずれへも入射することのない暗電
流補正期間をセクターミラーと１対のチョッパーが１回
転する間に設けるようにした分光光度計である。
(ホ)実施例 以下本発明を図面の実施例にもとづいて説明する。
第１図は本発明の前提となる２光束２波長分光光度計の
構成を示すブロック図で，光源１を出た白色光は分光器
２，３によって異なる波長の２つの光に分光され，２光
束分割機構４の同一位置に導かれる。異なる波長の２つ
の光束は分割機構４によってそれぞれ２光束に分割さ
れ，対照試料５と被測定試料６によって吸収を受けて検
出器７に導かれる。信号弁別回路８は２光束分割機構４
からの信号によって検出器７からの信号を，一方の波長
光による試料光信号Ｓ１と同対照光信号Ｒ１，他方の波
長光による試料光信号Ｓ２と同対照光信号Ｒ２の４つの
信号に弁別する役割をする。この信号弁別回路８で暗信
号を分割する。弁別された４つの信号は処理装置９によ
って， (S1/R1)/(S2/R2)………………(1) の演算が行われ，その結果が表示装置１０に表示され
る。なお，第１図においては単一の検出器を使用する場
合を示したが，試料側と対照側に異なる２個の検出器を
用いても基本的には同様である。また同一光源からの光
を相異なる分光器によって２波長の光をとり出している
が，相異なる２光源を使用しても同様であり，さらに分
光器に関しても１つの分光器で２波長の光をとり出すデ
ュオクロメータであっても同様である。(1)式の(S1/R1)
及び(S2/R2)の演算を行なうことにより各波長光におけ
るベースライン平坦化の効果と光源輝度変化の補正が行
われ，それらの除数の比をとることによって２波長効果
が得られる。吸光度表示の場合には， Ａ＝−ｏｇＴ………………………(2) の関係式によって(1)式は次式に置きかえられる。
構成を示すブロック図で，光源１を出た白色光は分光器
２，３によって異なる波長の２つの光に分光され，２光
束分割機構４の同一位置に導かれる。異なる波長の２つ
の光束は分割機構４によってそれぞれ２光束に分割さ
れ，対照試料５と被測定試料６によって吸収を受けて検
出器７に導かれる。信号弁別回路８は２光束分割機構４
からの信号によって検出器７からの信号を，一方の波長
光による試料光信号Ｓ１と同対照光信号Ｒ１，他方の波
長光による試料光信号Ｓ２と同対照光信号Ｒ２の４つの
信号に弁別する役割をする。この信号弁別回路８で暗信
号を分割する。弁別された４つの信号は処理装置９によ
って， (S1/R1)/(S2/R2)………………(1) の演算が行われ，その結果が表示装置１０に表示され
る。なお，第１図においては単一の検出器を使用する場
合を示したが，試料側と対照側に異なる２個の検出器を
用いても基本的には同様である。また同一光源からの光
を相異なる分光器によって２波長の光をとり出している
が，相異なる２光源を使用しても同様であり，さらに分
光器に関しても１つの分光器で２波長の光をとり出すデ
ュオクロメータであっても同様である。(1)式の(S1/R1)
及び(S2/R2)の演算を行なうことにより各波長光におけ
るベースライン平坦化の効果と光源輝度変化の補正が行
われ，それらの除数の比をとることによって２波長効果
が得られる。吸光度表示の場合には， Ａ＝−ｏｇＴ………………………(2) の関係式によって(1)式は次式に置きかえられる。
ogR1−ogS1＋ogS2−ogR2……(3) 第２図は第１図のより具体的な光学系統図である。第１
図と同一のものには同一符号が付してある。検出器７は
光電子増倍管であり，この検出器７には信号が飽和しな
い範囲内において充分な増倍率を設定する目的で，出力
信号S1+R1+S2+R2の和が一定の値になるよう加算器１１
及びＤＣ／ＤＣ変換器１２を通じてダイノードフィード
バック回路が形成されている。信号弁別回路８はS1,R1,
S2,R2の４つの信号を分離するためのもので，検出器７
からの信号に対して分割機構４から出力される同期信号
によって同期整流を行うことによりこれを行う。第３図
に分割機構４の拡大斜視図を示す。この分割機構４は，
表裏両面が銀メッキ等により反射効果のある面として形
成されたセクターミラー１３，光路を遮断する役割をな
すチョッパー１４，１５，同期信号発生用の円盤１６，
同じく同期信号発生用のホトカプラー１７及びセクター
ミラー１３，チョッパー１４，１５，円盤１６を同期さ
せて回転させるためのモータ１８より成る円盤１６及び
ホトカプラー１７はセクターミラー１３及びチョッパー
１４，１５の位相情報を取り出すためのもので，１回転
あたりに必要に位相の数に応じた組数が必要であるが，
第３図では１組だけ示してある。ホトカプラー１７から
出力される同期信号は第２図の信号弁別回路８に送ら
れ，同期整流のために使用される。光路は第３図にて矢
印で示したようにセクターミラー１３及びチョッパー１
４，１５の上半分を通過し，ａ，ｂ方向から入射される
光束はセクターミラー１３とチョッパー１４，１５の回
転に応じてｃ．ｄ方向へと分割される。第４図はセクタ
ーミラー１３とチョッパー１４，１５が１回転する際の
各位相における光束の状態を示すもので、(A)が分光器
２側のチョッパー，(B)がセクターミラー，(C)が分光器
３側のチョッパーをそれぞれ正面からながめた状況を示
し，(D)Ｆ光束の状態を真上から見た状況で示してあ
る。図(D)において実線はチョッパー１４，１５または
セクターミラー１３が光路中に挿入されている状態を示
し、点線はそれぞれが光路に挿入されていない状態を示
している。また(A)から(C)の図において黒丸にて示すも
のは光路とチョッパー１４，１５またはセクターミラー
１３が交差する部位である。第４図から明らかなように
セクターミラー１３とチョッパー１４，１５が１回転す
る時に生じるＩ〜IVの各位相において，分光器２，３か
らの入射光は，R1,S1,S2,R2の各光束に分割され、それ
ぞれ被測定試料６と対照試料５に導かれる。各試料にお
いて吸収を受けた光束は同一の検出器７に導びかれて検
出され，時分割でS1,R1,S2,R2の各信号成分を含む信号
を発生させる。その後の信号処理はすでに説明した通り
である。
図と同一のものには同一符号が付してある。検出器７は
光電子増倍管であり，この検出器７には信号が飽和しな
い範囲内において充分な増倍率を設定する目的で，出力
信号S1+R1+S2+R2の和が一定の値になるよう加算器１１
及びＤＣ／ＤＣ変換器１２を通じてダイノードフィード
バック回路が形成されている。信号弁別回路８はS1,R1,
S2,R2の４つの信号を分離するためのもので，検出器７
からの信号に対して分割機構４から出力される同期信号
によって同期整流を行うことによりこれを行う。第３図
に分割機構４の拡大斜視図を示す。この分割機構４は，
表裏両面が銀メッキ等により反射効果のある面として形
成されたセクターミラー１３，光路を遮断する役割をな
すチョッパー１４，１５，同期信号発生用の円盤１６，
同じく同期信号発生用のホトカプラー１７及びセクター
ミラー１３，チョッパー１４，１５，円盤１６を同期さ
せて回転させるためのモータ１８より成る円盤１６及び
ホトカプラー１７はセクターミラー１３及びチョッパー
１４，１５の位相情報を取り出すためのもので，１回転
あたりに必要に位相の数に応じた組数が必要であるが，
第３図では１組だけ示してある。ホトカプラー１７から
出力される同期信号は第２図の信号弁別回路８に送ら
れ，同期整流のために使用される。光路は第３図にて矢
印で示したようにセクターミラー１３及びチョッパー１
４，１５の上半分を通過し，ａ，ｂ方向から入射される
光束はセクターミラー１３とチョッパー１４，１５の回
転に応じてｃ．ｄ方向へと分割される。第４図はセクタ
ーミラー１３とチョッパー１４，１５が１回転する際の
各位相における光束の状態を示すもので、(A)が分光器
２側のチョッパー，(B)がセクターミラー，(C)が分光器
３側のチョッパーをそれぞれ正面からながめた状況を示
し，(D)Ｆ光束の状態を真上から見た状況で示してあ
る。図(D)において実線はチョッパー１４，１５または
セクターミラー１３が光路中に挿入されている状態を示
し、点線はそれぞれが光路に挿入されていない状態を示
している。また(A)から(C)の図において黒丸にて示すも
のは光路とチョッパー１４，１５またはセクターミラー
１３が交差する部位である。第４図から明らかなように
セクターミラー１３とチョッパー１４，１５が１回転す
る時に生じるＩ〜IVの各位相において，分光器２，３か
らの入射光は，R1,S1,S2,R2の各光束に分割され、それ
ぞれ被測定試料６と対照試料５に導かれる。各試料にお
いて吸収を受けた光束は同一の検出器７に導びかれて検
出され，時分割でS1,R1,S2,R2の各信号成分を含む信号
を発生させる。その後の信号処理はすでに説明した通り
である。
一方，一般に検出器には，信号が検出器に入射しない状
態でもある一定の出力信号が発生する。光電子増倍管の
場合，この出力信号が暗電流と称されているものであ
る。この暗電流を補正するためには光束が検出器に入射
しない期間の検出器の出力信号をホールドしておいてこ
れを光束が入射している時の出力信号から差し引かなけ
ればならないが，このためには光束が検出器に入射しな
い暗電流補正期間を設ける必要がある。
態でもある一定の出力信号が発生する。光電子増倍管の
場合，この出力信号が暗電流と称されているものであ
る。この暗電流を補正するためには光束が検出器に入射
しない期間の検出器の出力信号をホールドしておいてこ
れを光束が入射している時の出力信号から差し引かなけ
ればならないが，このためには光束が検出器に入射しな
い暗電流補正期間を設ける必要がある。
セクターミラーを光束分割手段として採用した場合の一
般的な暗電流補正期間を設ける手法として，第５図(A)
(B)に示すようにセクターミラーの両側に「黒色の羽根
１９」を設けて光を遮断する方法がある。しかし，この
手法によると第４図のセクターミラー及びチョッパーの
各位相の中間相に暗電流補正期間が設定できるが，「黒
色の羽根１９」の取り付けが必要な分だけ価格高にな
り，かつ「黒色の羽根１９」とセクターミラーのミラー
面がほぼ同一平面にあるので「黒色の羽根１９」の面上
におけるごくわずかな反射光が測定光束に回り込み，本
来の暗電流値より高い値が設定されるという難点があ
る。本発明はこの欠点を解決するものである。
般的な暗電流補正期間を設ける手法として，第５図(A)
(B)に示すようにセクターミラーの両側に「黒色の羽根
１９」を設けて光を遮断する方法がある。しかし，この
手法によると第４図のセクターミラー及びチョッパーの
各位相の中間相に暗電流補正期間が設定できるが，「黒
色の羽根１９」の取り付けが必要な分だけ価格高にな
り，かつ「黒色の羽根１９」とセクターミラーのミラー
面がほぼ同一平面にあるので「黒色の羽根１９」の面上
におけるごくわずかな反射光が測定光束に回り込み，本
来の暗電流値より高い値が設定されるという難点があ
る。本発明はこの欠点を解決するものである。
すなわち，第３図及び第４図におけるセクターミラー１
３と２つのチョッパー１４，１５間の位相を２２．５°
傾け，かつセクターミラー１３の中心角θを４５°にす
ることにより暗電流補正期間を設けることができる。第
６図にこれを示す。第６図(D)において“Ｄ”で示す位
相が暗電流補正期間で，IV相とVIII相がこれに該当す
る。その他は第４図と同様である。一般に暗電流は本来
の信号に比し大きく変化しない関係上暗電流補正期間
の，信号の中に占める割合を大きくとることに信号利用
効率上得策ではない。第６図による実施例では全期間の
1/4が暗電流補正期間に割り当てられており前記効率は
かなり良好である。またチョッパーとセクターミラーの
平面は同一平面上ではなく暗電流補正期間における反射
光の回り込みもなく，良好な効果が期待できる。さらに
価格面について安価であることはいうまでもない。
３と２つのチョッパー１４，１５間の位相を２２．５°
傾け，かつセクターミラー１３の中心角θを４５°にす
ることにより暗電流補正期間を設けることができる。第
６図にこれを示す。第６図(D)において“Ｄ”で示す位
相が暗電流補正期間で，IV相とVIII相がこれに該当す
る。その他は第４図と同様である。一般に暗電流は本来
の信号に比し大きく変化しない関係上暗電流補正期間
の，信号の中に占める割合を大きくとることに信号利用
効率上得策ではない。第６図による実施例では全期間の
1/4が暗電流補正期間に割り当てられており前記効率は
かなり良好である。またチョッパーとセクターミラーの
平面は同一平面上ではなく暗電流補正期間における反射
光の回り込みもなく，良好な効果が期待できる。さらに
価格面について安価であることはいうまでもない。
(ヘ)効 果 以上のように，本発明によれば、ベースラインの平坦な
２波長スペクトルが安定して得られる２波長分光光度計
であって、効果的な暗電流補正が安価な構成によって達
成できるという効果を有する。
２波長スペクトルが安定して得られる２波長分光光度計
であって、効果的な暗電流補正が安価な構成によって達
成できるという効果を有する。
第１図は本発明の前提となる２波長分光光度計の構成を
示すブロック図，第２図は第１図の具体的実施例を示す
光学系統図，第３図はセクターミラーとチョッパーを用
いた光束分割機構の斜視図，第４図はセクターミラー及
びチョッパーと光路の相対関係を示す図，第５図はセク
ターミラーに「黒色の羽根」をとりつけた場合の図，第
６図はセクターミラー及びチョッパーと光路の相対関係
と暗電流補正期間との関係を示す図である。 図中，１…光源，２，３…分光器，４…光束分割機構，
５…対照試料，６…被測定試料，７…検出器，８…信号
弁別回路，９…信号処理装置，10…表示装置，11…加算
器，12…DC/DC変換器，13…セクターミラー，14,15,…
チョッパー，16…円盤，17…ホトカプラー，18…モータ
ー，19…黒色の羽根，S1,S2,R1,R2，Ｄ…信号である。
示すブロック図，第２図は第１図の具体的実施例を示す
光学系統図，第３図はセクターミラーとチョッパーを用
いた光束分割機構の斜視図，第４図はセクターミラー及
びチョッパーと光路の相対関係を示す図，第５図はセク
ターミラーに「黒色の羽根」をとりつけた場合の図，第
６図はセクターミラー及びチョッパーと光路の相対関係
と暗電流補正期間との関係を示す図である。 図中，１…光源，２，３…分光器，４…光束分割機構，
５…対照試料，６…被測定試料，７…検出器，８…信号
弁別回路，９…信号処理装置，10…表示装置，11…加算
器，12…DC/DC変換器，13…セクターミラー，14,15,…
チョッパー，16…円盤，17…ホトカプラー，18…モータ
ー，19…黒色の羽根，S1,S2,R1,R2，Ｄ…信号である。
Claims (1)
- 【請求項１】２つの異なった波長の光をとり出す手段
と、それら異なった２波長の光を互いに交差させる手段
と、その交差位置において２つの異なった波長の光をそ
れぞれ対照光束と試料光束に分割するための光束分割手
段と、この分割手段によって分割された対照光束と試料
光束をそれぞれ対照側試料と被測定試料に導く手段と、
それぞれの試料によって吸収を受けた光束を検出する手
段と、検出された対照光束に応じた信号と試料光束に応
じた信号のそれぞれから２つの異なった波長の光に見合
う信号成分を弁別して取り出す手段とを備え、それら信
号成分から一方の波長光による試料光信号対対照光信号
の比率と他方の波長光による試料光信号対対照光信号の
比率との比をとることにより２光束の２波長信号を得る
分光光度計において、前記光束分割手段を表裏両面に反
射効果のあるセクターミラーと、セクターミラーを挟ん
で配設され、かつセクターミラーと同期して回転する１
対のチョッパーとで構成すると共に、さらにセクターミ
ラーと１対のチョッパー間の位相をずらせて、光束が対
照側、試料側のいずれへも入射することのない暗電流補
正期間をセクターミラーと１対のチョッパーが１回転す
る間に設けたことを特徴とする分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247497A JPH063400B2 (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247497A JPH063400B2 (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60142219A JPS60142219A (ja) | 1985-07-27 |
| JPH063400B2 true JPH063400B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=17164339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58247497A Expired - Lifetime JPH063400B2 (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063400B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010156655A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Shimadzu Corp | 分光光度計 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5516245B2 (ja) * | 1974-06-17 | 1980-04-30 |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP58247497A patent/JPH063400B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010156655A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Shimadzu Corp | 分光光度計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60142219A (ja) | 1985-07-27 |
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