JPH0781951B2

JPH0781951B2 - 蛍光光度計

Info

Publication number: JPH0781951B2
Application number: JP1047798A
Authority: JP
Inventors: 光夫北岡
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH02227637A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、蛍光光度計に関し、特に蛍光分析装置の蛍光
光度計に関する。また本発明は、液体クロマトグラフ分
析装置用のレーザー励起蛍光法による蛍光検出器に関
し、特に高速液体クロマトグラフ分析装置用のレーザー
励起蛍光法による蛍光検出器に関する。

（ロ）従来の技術例えば、高速液体クロマトグラフ分析装置においては、
蛍光検出法が高感度であるところから、蛍光を有する物
質はもとより、蛍光を有しない物質についても発蛍光試
薬を反応させて、蛍光を有する反応生成物として高感度
に測定する、所謂、誘導体化クロマトグラフィが行われ
ている。

この場合、光源としてレーザーを使用するレーザー励起
蛍光法による蛍光分析では、一般に、紫外・可視光に対
し透明な光学セルを流れる溶離液の流れの方向に対し直
角にレーザーを当てて、溶離液の流れの方向及びレーザ
ーの方向に対して直角方向に出てくる蛍光を測定してい
る（例えば、分光研究第37巻第５号1988年第321頁参
照。）。また、光学セルを流れる溶離液の流れの方向に
沿ってレーザーを通して、該溶離液の流れる方向及びレ
ーザーの方向に直角方向に出てくる蛍光を測定する方式
も提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点ところで、溶離液の流れの方向に沿ってレーザーを当て
る方式は、溶離液の流れ方向の周囲360度に線状にしか
も均等に出る蛍光が測定に等しく利用できるので、検出
する蛍光量を増大でき、より微量な試料についての測定
をすることができ、溶離液の流れの方向に対して直角に
レーザーを当てる方式に比して優れているが、蛍光の一
部をレンズで集め、光学フィルターを通して、光電子増
倍管で測光する光学配置を採っているために、蛍光の有
効利用率が低く、その利点が十分に活用されておらず問
題とされている。

本発明は、溶離液等の被測定液の流れ方向に励起光を当
てる蛍光光度計の蛍光の有効利用率に係る問題点を解決
することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、被測定液の流れ方向に励起光を当てて出てく
る蛍光を高い有効利用率で測光できる蛍光光度計を提供
することを目的としている。

本発明は、紫外及び可視光に対する透明体で形成され、
試料出口側端部が曲げられている不透明管に接続し、入
口側端部が透明壁で封鎖され、試料入口側側部が不透明
管に接続している円筒状の光学セルと、前記光学セルの
両端面の中心線上に透明壁側で該光学セルの外側に設け
られている励起用光源と、前記光学セルを囲み、前記光
源側に鏡面の凹部が形成され、前記光学セルの中心線と
同方向の対称軸を有する凹面鏡と、前記光学セルの中心
線と同方向の前記凹面鏡の対称軸上で、光学セルの出口
側不透明管の後方に位置して設けられている光検出器と
を具備することを特徴とする蛍光光度計にある。

本発明において、光学セルには、該光学セルの両端面の
中心線の方向に沿って被測定試料が流れるように、被測
定試料の入口及び出口は、該中心線の方向に沿って設け
られている。本発明において、光学セルは、レーザー等
の励起光の入射側端面は、該励起光に対して、透明に形
成されているが、他方の端面は入射した励起光が透過し
ないように、不透明体により被われている。

本発明において、光学セルからは、蛍光と共に溶媒によ
るラマン散乱光も出るので、微量の蛍光を測定する場合
は、光検出器に設けられているフィルターでは、散乱光
の影響を避けるために、光学セルの周囲は、蛍光の出口
を除いて遮光塗料等で遮光される。

本発明において、光学セルから出る蛍光が有効に測定に
供せられるように、光学セルの周囲は凹面鏡により囲わ
れている。本発明において、凹面鏡は、凹面鏡の囲み内
で光学セルから出る蛍光を反射して光検出器に集光する
ものであり、対称軸に対して対称に形成された球面又は
非球面形状の反射面を有し、例えば、回転楕円面、回転
放物線面、球面などの内側が反射面となっている楕円面
鏡、放物面鏡、球面鏡等がある。

これらの凹面鏡の中、楕円面鏡は、一方の焦点から出た
光は総て他方の焦点に集まるから、光学セルの蛍光出口
を楕円面鏡の一方の焦点に位置させ、他方の焦点の外側
に光検出器を設けることによって、光学セルの周囲から
出る蛍光の総てについての光検出器による測光が簡単か
つ容易に行うことができるので、本発明において使用す
るに好ましい。

本発明において、光源は、従来の蛍光分析と同様に、タ
ングステンランプ、キセノン電弧ランプ、水銀ランプ、
水銀−カドミウムランプ、Zn-Cd-Hgランプ及びレーザー
光等が使用される。

本発明において、光検出器には、光電子増倍管、フォト
トランジスタ及びその他光センサを使用することができ
る。

（ホ）作用本発明は、紫外・可視光に透明な光学セルの周囲に、凹
面鏡を設け、光学セルの中心線の方向に被測定試料を流
すと共に、該中心線に沿って励起光を通すので、被測定
試料によって光学セルの周囲に均等に発せられる蛍光
は、凹面鏡に反射して集光され、光検出器によって容易
に測定することができる。

しかも、本発明において、光学セルの励起光の出口側は
不透明体で遮光されるので、光検出器に励起光の散乱に
よる影響を少なくすることができ、微量の試料について
の蛍光の光度測定が、正確かつ高精度で、しかも容易に
行うことができる。

（ヘ）実施例以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様の例に
ついて説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によ
って、何等制限を受けるものではない。

第１図は、本発明の一実施例についての概略の説明図で
あり、一部破断して示されている。

第１図において、蛍光光度計１は、ケーシング２に、石
英製のセル３、楕円面鏡４及び光学系５を備えている。
本例においては、励起光用の光源として、レーザー光が
使用されており、レーザー光はレーザー光源（図示され
ていない。）から光ファイバー６により導かれる。光フ
ァイバー６は、楕円面鏡４の凹部側７に取り付けられて
いるファイバージョイント８にファイバー取り付け部材
９によって、例えば螺合等により、液密又は気密に固定
されている。ファイバージョイント８には、光ファイバ
ー取り付け位置と対向する位置にセル取り付け部材10に
よって、例えば螺合等により、液密又は気密に取り付け
固定されている。

ファイバージョイント８に液密又は気密に取り付けられ
たセル３には、光ファイバー６の先端が接して、セル３
と光ファイバー６は同軸に接続される。したがって、光
ファイバー６からのレーザー光は無理なくセル３内に入
射でき、励起光としてセル３内の試料に作用する。

ファイバージョイント８は、高速液体クロマトグラフの
カラム（図示されていない。）に接続するステンレス管
11がステンレス管取り付け部材12により取り付け固定さ
れている。このステンレス管取り付け部材12はセル３の
先端部13を囲む接続部材14に接続しており、この接続部
材14は光ファイバー６、ステンレス管11及びセル３を液
密に接続している。

セル３の他端には、ステンレス管接続部材15によりステ
ンレス管16に接続している。

ステンレス管接続部材15の後方には、説明の便宜上、コ
リメーターレンズ17a及び収束レンズ17b並びにバンドパ
スフィルター又はシャープカットフィルター等のフィル
ター18で構成される光学系５が設けられており、その後
方に、光電子増倍管19が設けられている。

光電子増倍管19の出力部20は、増幅器21に接続してお
り、増幅器21は記録計22に接続している。また、光電子
増倍管19の入力部23は高圧電源24に接続している。

本例は以上のように構成されているので、高速液体クト
マトグラフのカラムからの溶離液を該カラムに接続する
ステンレス管11からセル３に流入させ、ステンレス管16
から排出させる。溶離液は、セル３を流れる間に、光フ
ァイバー６から入射される励起用レーザー光によって励
起され蛍光25を発する。この発せられた蛍光25は楕円面
鏡４の反射面26で反射して、焦点27に集光される。

焦点27に集められた蛍光25は、最初のコリメーターレン
ズ17aで並行化され、フィルター18で不要の散乱光が除
去され、次の収束レンズ17bで光電子増倍管19上に集光
される。光電子増倍管19では、集光された蛍光に比例し
た電流が得られる。次いでこの電流は増幅器21により増
幅され、蛍光強度が求められ、記録計22に記録される。

本例においては、セル３の中心軸に対して周囲360度の
角度領域に発せられる蛍光は総て、楕円面鏡４により、
焦点27に集められて光電子増倍管19により測定されるの
で、測定される蛍光量を増大させることができる。

本例においては、セル３にはマスクが設けられていない
が、セル３から線状に出る蛍光25が凹部側７の焦点28の
付近のものは、他方の焦点27付近に集光されるが、凹部
側７の焦点28から外れる距離が大きくなると、他方の焦
点27付近に集光されなくなって、迷光となる可能性があ
るので、セル３の凹部側焦点28からの外れる距離が大き
い箇所には、マスクを形成しておくのが好ましい。ま
た、このマスクの形成は、余り長い線状の蛍光の測定に
より、高速液体クロマトグラフの分解能の低下を防止す
るので好ましい。

本例においては、レーザー光源からのレーザー光を光フ
ァイバーにより導いて励起光として使用するが、励起光
を導くのに、レンズや反射鏡を備える光学系を使用する
こともできる。また励起光の光源としてはレーザーでな
くXeランプなどの非コヒーレント光とすることもでき
る。また、本例においては、セルとして石英製のセルを
使用したが、パイレツクスガラス等の光学ガラスなど、
励起光及び蛍光に対して透明で、かつ、非測定液に対し
て耐食性の材料が使用できる。

（ト）発明の効果本発明は、紫外・可視光に透明な光学セルの周囲に、凹
面鏡を設け、光学セルの中心線の方向に被測定試料を流
すと共に、該中心線に沿って励起光を通すので、従来の
蛍光光度計に比して、蛍光を有効に利用できることとな
り、測定できる蛍光量を飛躍的に増大させることができ
る。

したがって、本発明によると、従来の蛍光光度計におい
て、蛍光の測定が困難であった微量の試料についても、
正確かつ高精度の蛍光の測定が可能となり、蛍光分析の
分析精度及び分析可能範囲の拡大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例についての概略の説明図で
あり、一部破断して示されている。図中の符号は、１は蛍光光度計、２はケーシング、３は
石英製セル、４は楕円面鏡、５は光学系、６は光ファイ
バー、７は凹部側、８はファイバージョイント、９はフ
ァイバー取り付け部材、10はセル取り付け部材、11はス
テンレス管、12はステンレス管取り付け部材、13はセル
の先端部、14は接続部材、15はステンレス管接続部材、
16はステンレス管、17aはコリメーターレンズ、17bは収
束レンズ、18はフィルター、19は光電子増倍管、20は光
電子増倍管の出力部、21は増幅器、22は記録計、23は光
電子増倍管の入力部、24は高圧電源、25は蛍光、26は楕
円面鏡の反射面、27及び28は焦点である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外及び可視光に対する透明体で形成さ
れ、試料出口側端部が曲げられている不透明管に接続
し、入口側端部が透明壁で封鎖され、試料入口側側部が
不透明管に接続している円筒状の光学セルと、前記光学
セルの両端面の中心線上に透明壁側で該光学セルの外側
に設けられている励起用光源と、前記光学セルを囲み、
前記光源側に鏡面の凹部が形成され、前記光学セルの中
心線と同方向の対称軸を有する凹面鏡と、前記光学セル
の中心線と同方向の前記凹面鏡の対称軸上で、光学セル
の出口側不透明管の後方に位置して設けられている光検
出器とを具備することを特徴とする蛍光光度計。