JPH0763679A - 吸光度検出器 - Google Patents
吸光度検出器Info
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- JPH0763679A JPH0763679A JP20935193A JP20935193A JPH0763679A JP H0763679 A JPH0763679 A JP H0763679A JP 20935193 A JP20935193 A JP 20935193A JP 20935193 A JP20935193 A JP 20935193A JP H0763679 A JPH0763679 A JP H0763679A
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- light emitting
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Abstract
路,レファレンス用光路に対する入光光量の不均等さの
ない吸光度検出器を提供する。 【構成】 単一の発光ダイオードを発光源とした発光系
と、被測定試料が通過するフローセルを光路中に含む測
定用光路と、この測定用光路と併設されたリファレンス
用光路と、これらの各光路を通過した光を受光する受光
系とを備え、上記発光ダイオードが二つの上記光路に対
して均等に光を入光するように位置決めされている吸光
度検出器において、上記発光ダイオードの発光部を埋設
したモールド樹脂に拡散性を持たせた。
Description
ー分析法あるいはフローインジェクション分析法のよう
に、フローセルを流れる液体中の吸光性物質の濃度を測
定するための装置に関する。
法あるいはフローインジェクション分折法のように、フ
ローセルを流れる液体中の吸光性物質の濃度を測定する
ために、被測定試料が通過する測定用光路とレファレン
ス用光路を設けたフローセルをもつ吸光度検出器が用い
られている。光源にはタングステンランプや重水素ラン
プが一般的であるが、発光ダイオードの発光波長と吸光
度測定に用いる波長(以下吸収波長という)が一致する
場合には発光ダイオードも使われ、特に発光ダイオード
は小型であり、熱の発生が少ないため、発光波長と吸収
波長が一致する場合には吸光度検出器の発光源として好
んで用いられる。
試料中に含有される微量成分の定量分析等を行う場合な
どにおいては、微量成分の検出感度をできるだけ増大さ
せる工夫が必要となったり、上記の吸光度検出器の検出
感度、検出精度を向上させることが、測定精度に直接影
響することになる。
光度検出器の問題点を検討したところ、この吸光度検出
器の発光源として好んで用いられる発光ダイオードには
以下のような問題のあることが分かった。
れる発光源は、非常に小さな点光源とみなされる発光部
を樹脂モールドして構成されたものであり、発光部はそ
の樹脂モールドの中心に位置するものと通常考えられて
いる点にある。すなわち、極めて微小な変化分を測定す
るような場合には、共通の発光源から測定用光路とレフ
ァレンス用光路を通って受光系に受光される光強度に、
発光系からこれら測定用光路,レファレンス用光路に入
光する光量のバラツキ分が含まれているとすれば、測定
結果に対する信頼性が低下することは言うまでもない
が、本発明者が詳細に検討したところによれば、この測
定用光路,レファレンス用光路への入光光量に、上記発
光ダイオードの構造に由来するバラツキ分の含まれるこ
とが明らかとなったのである。
イオードは、樹脂モールドの内部に埋設される発光部の
サイズが極めて小さく、また位置をモールドの中心に精
度よく埋設することは一般に困難である。このため上記
の吸光度検出器の発光源としてこれを用いる場合、樹脂
モールド製品である発光ダイオードを測定用光路,レフ
ァレンス用光路に対して正確に位置決めして設置して
も、実際の発光部の位置のばらつきの影響は避けられ
ず、このために上記光路に対する入光光量を均等に与え
ることは難しいという問題があり、生化学定量分析の分
野において用いられる吸光度検出器では、これらの光路
に均等に光量を与えることができないことの影響は測定
精度に直接影響する。
すためには、例えば発光ダイオードの樹脂モールドの前
面に拡散板を密着設置することが考えられる。しかしな
がらこの方式では、発光部から拡散板の表面までの距離
が増すため、拡散板上の発光部が広がりすぎてしまい、
輝度が低下してしまうという問題を招く。
するためになされたものであり、発光源として発光ダイ
オードを使用する吸光度検出器において、発光ダイオー
ドの構造に由来した上記のような測定用光路,レファレ
ンス用光路に対する入光光量の不均等さによる影響をな
くした吸光度検出器の提供を目的としてなされたもので
ある。
ファレンス用光路に対して測定光を入光させる発光源で
ある発光ダイオードの位置決め性の要求を緩和し、組み
立て作業の容易化、保守、管理の容易化を実現できる吸
光度検出器を提供するところにある。
発明の吸光度検出器の特徴は、単一の発光ダイオードを
発光源とした発光系と、少なくとも一つの光路として設
けられた被測定試料が通過するフローセルを光路中に含
む測定用光路と、該測定用光路を通過した光を受光する
受光系とを備えた吸光度検出器において、上記発光ダイ
オードの発光部を埋設したモールド樹脂が拡散性を有し
ているところにある。
補正するために測定用光路と平行してレファレンス用光
路が設けられる。そこで上記構成の本発明においては、
発光系と受光系の間に、被測定試料が通過するフローセ
ルを光路中に含む測定用光路と、この測定用光路と併設
されたリファレンス用光路とを設け、これら二つの上記
光路に対して均等に光を入光できるように上記発光ダイ
オードを位置決めして設けることがよい。更に、発光ダ
イオードから出た発光を、それぞれ平行に設けられた上
記測定用光路とレファレンス用光路に効率よく入射させ
るために、発光ダイオードとフローセルの間に集光レン
ズを設けることが好ましい。
樹脂が拡散性を有するとは、例えば発光ダイオードのモ
ールドに一般に用いられる透明樹脂を用い、これに例え
ばシリカ微粉あるいは酸化チタン微粉などを混入するこ
とで拡散性を付与することができる。但しこれに特に限
定されるものではない。
付与する微粉は、付与すべき拡散性に応じてそのサイズ
と量を適宜選択すればよい。
の吸収スペクトルに合わせて選択され、一般に発光ダイ
オードの発光波長は巾を持っているので、必要に応じて
色ガラスフィルターや干渉フィルターを用いて特定の波
長巾の光を選択することもできる。
は、特に限定されるものではなく、例えばフォトダイオ
ード、光電管などを用いることができる。測定用光路と
レファレンス用光路を設けた場合には、それぞれの光路
に対向して検出素子を配置してもよいし、単一の検出素
子を用いて交互に測定用光路とレファレンス用光路を通
過した光を検出するようにすることもできる。
用いて電気信号に変換され、種々の信号処理回路におい
て目的とする分析を行なう。これらの光電変換手段,信
号処理回路は特に限定されるものではなく、電流電圧変
換回路、増幅回路、対数変換回路、アナログデジタル変
換回路などが適宜、組み合わせて用いられる。
量成分の定量分析用に好ましく適用して用いられる。
成するモールド樹脂が拡散性を有していることにより、
発光ダイオードの発光部と端面の間で拡散し、概略、発
光部と端面の距離に相当するサイズを有する光源と見な
すことができる。
明する。図1は、本発明により構成された吸光度検出器
の一例を示したものであり、この図において1は発光ダ
イオードであり、発光ダイオードの発光を点光源とする
ピンホール板2と共に所定の位置関係をなすように保持
枠3に固定されている。4はピンホール板2からの光を
平行光とするコリメータレンズ、5は吸光度測定のため
に所定の波長の光のみを透過する干渉フィルターであ
り、これらは上記発光ダイオード1と所定の位置関係を
なすように上記保持枠3と一体のケース6内に収容固定
されている。
であり、これらは図1に示すように平行に設けられてい
て、上記干渉フィルター5からの光が透過されるように
なっている。9,10はそれぞれ受光素子(フォトダイ
オード)であり、測定用光路7とリファレンス用光路8
に対向して配置されている。そしてこれらの受光素子
は、図示しない電流電圧変換回路、増幅器、A/D変換
器等を通して、受光された光信号強度に基づき吸光度を
測定するようにプログラムされたコンピュータに接続さ
れている。またコリメータレンズの焦点距離の誤差を補
正するために、受光素子の位置を前後調整できるように
設けられている。
示したものであり、本例ではシリカ微粉入りポリスチレ
ンをモールド樹脂11として、発光部12を埋設モール
ドして構成されている。そしてこの発光部12は、発光
ダイオード1の端面より0.5mmの深さにあり、一般
市販品においては横方向の位置ずれが±0.15mmで
あるものが普通である。この発光ダイオードを正面から
目視すると、発光ダイオードの端面に1mm程度の円形
の発光部が観測される。
された1,5−アンヒドログルシトール(以下1,5−
AGという)を含有する試料を測定するための吸光度検
出式フローインジェクション測定装置を示している。
測定装置は、洗浄液保持容器21A、ロイコ型色原体溶
液保持容器21B、移送液保持容器21C、試料注入装
置用洗浄水保持容器21D、脱気装置22、送液装置2
4、内部に試料保持容器を備えた試料注入装置25、塩
基性陰イオン交換樹脂カラム27、リアクターカラム
(酸化酵素及びペルオキシダーゼ固定化担体充填カラ
ム)28、温調装置29、フローセル型吸光度検出器3
0、廃液溜31からなっていて、このフローセル型吸光
度検出器30として図1に示した吸光度検出器を適用し
た。なお23は、洗浄液保持容器21Aからの洗浄液と
ロイコ型色原体溶液保持容器21Bからの溶液の送液を
切り換えるための3方電磁弁である。
に示した発光ダイオードとして中心波長が約730nm
のものを使用した。この発光ダイオードはポリスチレン
モールド樹脂に対して、シリカ微粉を混入したものを用
いた。またピンホール板には1mmφのピンホールを有
するものを使用した。
れる移送液に、1,5−AGを含む試料を移送液に注入
し、この液をロイコ型色原体溶液と混合した後リアクタ
ーカラム28に通液して、1,5−AGの含有量に比例
して生ずるロイコ型色原体の吸光度変化を吸光度検出器
30でモニターして電気信号を得るようにした。
Mホウ酸、ロイコ色原体溶液として5μMのN−(カル
ボキシメチルアミノカルボニル)−4,4’−ビス(ジ
メチルアミノ)−ジフェニルアミンのナトリウム塩、5
mMのPIPES(ピペラジン−1,4−ビス(2−エ
タンスルホン酸))、0.05%の防腐剤及び0.04
%のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(界面
活性剤)を含む0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.
5)、洗浄液としては0.05%の防腐剤及び0.04
%のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを含む
0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)を用いた。
色原体溶液を十分に導入した後、試料注入装置から1μ
lの試料を注入し、反応後、吸光度変化を測定する一連
の操作を3.5分間隔で行った。図4に、図3に示した
装置によって測定された吸光度信号を示す。
間隔で、4種の試料に起因する4つのピ−クが示されて
いる。第1のピ−クは50μg/mlの1,5−AGを
含む市販の1,5−AGを基に調製した標準試料に関す
る結果であり、第2のピ−クは5μg/mlの1,5−
AGを含む標準試料に関する結果であり、第3のピ−ク
は糖尿病患者の血清試料に関する結果であり、第4のピ
−クは健常人の血清試料に関する結果である。
度の1,5AGの吸光度と比較することで1,5−AG
濃度が求められる。
樹脂に下記表1に示す拡散性を与えたものと、拡散性を
与えないもののそれぞれについて行ない、その結果を下
記表2に示した。
微粉量を二段階に変えて評価した。拡散性の程度は、各
発光ダイオードの保持枠3に対する取付け姿勢を光軸回
りに0°,45°,90°,135°の各角度に回転さ
せてリファレンス用光路8を透過した光強度を測定し、
その平均値の逆数を拡散指数としてこれにより判断し
た。
する取付け姿勢を光軸回りに0°,45°,90°,1
35°の各角度に回転させたときのVS /VR (VS :
測定用光路7を透過した光強度の光電変換値、VR :リ
ファレンス用光路8を透過した光強度の光電変換値)
を、0°の時を1として示している。
入なし)では発光部の位置ずれの影響が顕著であるた
め、発光ダイオードを回転させたときのサンプル光およ
びリファレンス光の強度の変化率が大きいのに対し、拡
散指数を二段階に調製したタイプAとタイプBでは、発
光部の面積が広がるため、サンプル光およびリファレン
ス光の変化率が減少することが確認された。
モールド中に埋設された発光部にわずかな位置ずれがあ
っても、位置ずれを考慮せずに検出装置を組み立てるこ
とができるという効果がある。
う方法に比べて、光源光の過剰な広がりを防止すること
ができ、発光量を有効に利用することができるという効
果も得られる。
レファレンス用光路に対する入光光量を均等に与えるこ
とができ、検出感度,検出精度に優れた吸光度検出器を
提供できるという効果が得られる。
一例を示した図である。
イオードの構造を示した図である。
たフローインジエクション分析装置の一例を示した図で
ある。
の定量分析を行なった場合の吸光度検出器の出力信号を
示した図である。
タレンズ、5…干渉フィルター、7…測定用光路、8…
リファレンス用光路、9,10…受光素子、11…モー
ルド樹脂、12…発光部。
Claims (2)
- 【請求項1】 単一の発光ダイオードを発光源とした発
光系と、少なくとも一つの光路として設けられた被測定
試料が通過するフローセルを光路中に含む測定用光路
と、該測定用光路を通過した光を受光する受光系とを備
えた吸光度検出器において、上記発光ダイオードの発光
部を埋設したモールド樹脂が拡散性を有していることを
特徴とする吸光度検出器。 - 【請求項2】 単一の発光ダイオードを発光源とした発
光系と、被測定試料が通過するフローセルを光路中に含
む測定用光路と、この測定用光路と併設されたリファレ
ンス用光路と、これらの各光路を通過した光を受光する
受光系とを備え、上記発光ダイオードが二つの上記光路
に対して均等に光を入光するように位置決めされている
吸光度検出器において、上記発光ダイオードの発光部を
埋設したモールド樹脂が拡散性を有していることを特徴
とする吸光度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20935193A JP3384843B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 吸光度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20935193A JP3384843B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 吸光度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763679A true JPH0763679A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3384843B2 JP3384843B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=16571516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20935193A Expired - Lifetime JP3384843B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 吸光度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384843B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926393A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Stanley Electric Co Ltd | 濃度センサ |
| JPH09264890A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Tosoh Corp | 糖化ヘモグロビン分析装置 |
| JP2010243324A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 透過率測定装置 |
| JP2012185186A (ja) * | 2012-07-02 | 2012-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 透過率測定装置 |
| US8649004B2 (en) | 2007-08-13 | 2014-02-11 | Koninklijke Philips N.V. | Light sensor and lighting device with adaptable color |
| CN110637225A (zh) * | 2017-05-18 | 2019-12-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 光学传感器 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP20935193A patent/JP3384843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926393A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Stanley Electric Co Ltd | 濃度センサ |
| JPH09264890A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Tosoh Corp | 糖化ヘモグロビン分析装置 |
| US8649004B2 (en) | 2007-08-13 | 2014-02-11 | Koninklijke Philips N.V. | Light sensor and lighting device with adaptable color |
| JP2010243324A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 透過率測定装置 |
| JP2012185186A (ja) * | 2012-07-02 | 2012-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 透過率測定装置 |
| CN110637225A (zh) * | 2017-05-18 | 2019-12-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 光学传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3384843B2 (ja) | 2003-03-10 |
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