JPH0795003B2 - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
- Publication number
- JPH0795003B2 JPH0795003B2 JP62105926A JP10592687A JPH0795003B2 JP H0795003 B2 JPH0795003 B2 JP H0795003B2 JP 62105926 A JP62105926 A JP 62105926A JP 10592687 A JP10592687 A JP 10592687A JP H0795003 B2 JPH0795003 B2 JP H0795003B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- signal
- mode
- light beam
- modes
- Prior art date
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- 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、分光光度計の暗電流補正技術に関する。
ロ．従来の技術 従来の分光光度計の構成例を第７図に、その回路図を第
８図に、上記例に使用される光束分割用セクターミラー
３の詳細図を第９図に示す。従来例におけるセクターミ
ラーはミラー部Ｂと透光部とが交互に配置され、ミラー
部Ｂと透光部との境に黒色のシャッター部Ａが設けられ
ている。第９図に示すようなセクターミラー３を回転さ
せることによって光を２光束に時分割し、時分割された
２つの光束は対照側セル５と試料側セル６を透過して、
光検出器７で受光検出される。第８図の回路においてST
P,RTP,DTPはサンプリングスイッチで、STPは試料側光束
検出信号をサンプリングし、RTPは対照側光束検出信号
をサンプリングし、DTPはセクターミラーのシャッター
部Ａが光路中に入っているときの光検出出力をサンプリ
ングし、その各光束の検出信号からセクターミラー３の
黒色シャッター部Ａに光束が入射した時の検出信号（暗
電流信号）を引算して真の信号を得ている。従来は、可
視及び紫外域の波長の光源を用いて測定をしていたか
ら、このような構成でも光漏れがない限りセクターミラ
ー３で光をカットすれば、検出器の暗電流レベルの真値
が得られるので、従来方式で問題はなかった。しかし、
波長域が近赤外域の場合、熱源は全て光源とみなされる
ので、真の光源以外からの光が検出器に入射され、これ
が検出器自体の暗電流レベルに加算される事になる。更
に、前記の熱源がセクターミラーに関して非対称に分布
する場合には、セクターミラーが分光器出射光を反射し
ている場合（即ち、対照側に光束がセットされている
時）と、分光器出射光がセクターミラーを通過している
場合とで、偽光源による偽暗電流レベルが相違する。こ
のような非対称な偽光源たる熱源としては、例えば、セ
クターミラーを動かすためのモータがこれにあたる。こ
のような状況であるから、光検出器の出力は下記の様に
表される。
８図に、上記例に使用される光束分割用セクターミラー
３の詳細図を第９図に示す。従来例におけるセクターミ
ラーはミラー部Ｂと透光部とが交互に配置され、ミラー
部Ｂと透光部との境に黒色のシャッター部Ａが設けられ
ている。第９図に示すようなセクターミラー３を回転さ
せることによって光を２光束に時分割し、時分割された
２つの光束は対照側セル５と試料側セル６を透過して、
光検出器７で受光検出される。第８図の回路においてST
P,RTP,DTPはサンプリングスイッチで、STPは試料側光束
検出信号をサンプリングし、RTPは対照側光束検出信号
をサンプリングし、DTPはセクターミラーのシャッター
部Ａが光路中に入っているときの光検出出力をサンプリ
ングし、その各光束の検出信号からセクターミラー３の
黒色シャッター部Ａに光束が入射した時の検出信号（暗
電流信号）を引算して真の信号を得ている。従来は、可
視及び紫外域の波長の光源を用いて測定をしていたか
ら、このような構成でも光漏れがない限りセクターミラ
ー３で光をカットすれば、検出器の暗電流レベルの真値
が得られるので、従来方式で問題はなかった。しかし、
波長域が近赤外域の場合、熱源は全て光源とみなされる
ので、真の光源以外からの光が検出器に入射され、これ
が検出器自体の暗電流レベルに加算される事になる。更
に、前記の熱源がセクターミラーに関して非対称に分布
する場合には、セクターミラーが分光器出射光を反射し
ている場合（即ち、対照側に光束がセットされている
時）と、分光器出射光がセクターミラーを通過している
場合とで、偽光源による偽暗電流レベルが相違する。こ
のような非対称な偽光源たる熱源としては、例えば、セ
クターミラーを動かすためのモータがこれにあたる。こ
のような状況であるから、光検出器の出力は下記の様に
表される。
Ｓ＝S0＋SD＋Ｄ ……（１） Ｒ＝R0＋RD＋Ｄ ……（２） 但し、S;検出器から出力される試料信号 R;検出器から出力される対照信号 S0;真の試料信号 R0;真の対照信号 SD;偽光源からの光の内、分光器からの光束が、試料側
にセットされている時に、検出器に入射される光による
偽信号 RD;偽光源からの光の内、分光器からの光束が、対照側
にセットされている時に、検出器に入射される光による
偽信号 D;検出器の暗電流 ここで従来方式によって得られる暗電流信号レベルはDD
＋Ｄ（DDの定義はSD,RDと同じで、セクターミラーの黒
色シャッター部が光路内に入っている時の偽光源による
検出器出力）である。従って、引算の結果得られる信号
は、 S0＋SD−DD及びR0＋RD−DD となり、偽光源成分が残って、真の信号は得られないと
云う問題が起きる。
にセットされている時に、検出器に入射される光による
偽信号 RD;偽光源からの光の内、分光器からの光束が、対照側
にセットされている時に、検出器に入射される光による
偽信号 D;検出器の暗電流 ここで従来方式によって得られる暗電流信号レベルはDD
＋Ｄ（DDの定義はSD,RDと同じで、セクターミラーの黒
色シャッター部が光路内に入っている時の偽光源による
検出器出力）である。従って、引算の結果得られる信号
は、 S0＋SD−DD及びR0＋RD−DD となり、偽光源成分が残って、真の信号は得られないと
云う問題が起きる。
ハ．発明が解決しようとする問題点 本発明は、近赤外域の波長の光を用いても、真の信号を
測定できるようにすることを目的とする。
測定できるようにすることを目的とする。
ニ．問題点解決のための手段 ダブルビーム分光光度計において、周期的に光源と光束
分割手段との間を遮光する手段と、同遮光手段と同期し
て光束を二光束に時分割する上記光束分割手段と、時分
割された二光束の光を検出する手段を設け、上記検出手
段に、一方の光束を受光しているモード、他方の光束を
受光しているモード、これらの両モードにおいて上記遮
光手段で遮光されているモードの４種の受光モードを与
え、検出手段から得られる信号を前記４種のモード別に
記憶させる手段を設け、これらの記憶信号中、一方の光
束を受光しているモードの信号から同モードで上記遮光
手段で遮光されているモードの信号を引算する手段を設
けた。
分割手段との間を遮光する手段と、同遮光手段と同期し
て光束を二光束に時分割する上記光束分割手段と、時分
割された二光束の光を検出する手段を設け、上記検出手
段に、一方の光束を受光しているモード、他方の光束を
受光しているモード、これらの両モードにおいて上記遮
光手段で遮光されているモードの４種の受光モードを与
え、検出手段から得られる信号を前記４種のモード別に
記憶させる手段を設け、これらの記憶信号中、一方の光
束を受光しているモードの信号から同モードで上記遮光
手段で遮光されているモードの信号を引算する手段を設
けた。
ホ．作用 近赤外域の波長の光は、検出器周囲のいたる所例えば、
モータ，測定者等から放射されている。これら光源以外
から発生する光が測定値に与える影響を測定し、測定値
からその影響を除外しなければ、真の測定値が得られな
い。そこで本発明は、光束を時分割するセクターミラー
と同期させて、光源からの光を遮光するチョッパを設
け、光検出手段に４種の受光モードを与えた。一方の光
束について考えると、その光束を受光しているモード
と、それと同じセクターミラーの状態で光源の光が遮光
されているモードであって、この遮光状態では、周囲の
不用赤外光源の光は検出すべき光束を受光している状態
を全く同じ状態で光検出手段に入射しており、偽暗電流
信号を発生させている。本発明ではこの偽暗電流と真暗
電流を合算して引算する。他方の光束についても同じで
ある。光検出手段に入射する偽光源からの光は、セクタ
ーミラーの位置によって異なる。従って、光源を遮光し
た場合でも、対照光束測定時と試料光束測定時とで、偽
暗電流信号は異なるが、本発明では、各光束毎に偽暗電
流信号を求めていることになるから、単にセクターミラ
ーに黒色部分を設ける場合における、偽光源非対称の問
題が解消されている。
モータ，測定者等から放射されている。これら光源以外
から発生する光が測定値に与える影響を測定し、測定値
からその影響を除外しなければ、真の測定値が得られな
い。そこで本発明は、光束を時分割するセクターミラー
と同期させて、光源からの光を遮光するチョッパを設
け、光検出手段に４種の受光モードを与えた。一方の光
束について考えると、その光束を受光しているモード
と、それと同じセクターミラーの状態で光源の光が遮光
されているモードであって、この遮光状態では、周囲の
不用赤外光源の光は検出すべき光束を受光している状態
を全く同じ状態で光検出手段に入射しており、偽暗電流
信号を発生させている。本発明ではこの偽暗電流と真暗
電流を合算して引算する。他方の光束についても同じで
ある。光検出手段に入射する偽光源からの光は、セクタ
ーミラーの位置によって異なる。従って、光源を遮光し
た場合でも、対照光束測定時と試料光束測定時とで、偽
暗電流信号は異なるが、本発明では、各光束毎に偽暗電
流信号を求めていることになるから、単にセクターミラ
ーに黒色部分を設ける場合における、偽光源非対称の問
題が解消されている。
ヘ．実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。第１図Ａにおいて、
１は近赤外域の波長の光を放射する光源、２は特定波長
の光を出射する分光器、３はセクターミラーで、第１図
Ｂに示すように円周を４等分して、ミラー部ｍと透光部
ｔとが交互に配置されており、４はセクターミラー３を
回転させるモータ、５は対照側セル、６は試料側セル、
７は光検出器、８はタイミングベルト、９は光源と分光
器２との間を遮光するチョッパでタイミングベルト８に
よってセクターミラー３と同期的に回転し、第１図Ｂに
示すように１回転を４分割し、一つおきに遮光部ｂが設
けられている。セクターミラー３とチョッパ９とは夫々
の４分割境界が第１図Ｂに示すように夫々への入射光束
の位置を基準にして、互いに45度ずらせてある。このた
め第３図に示すように入射光束ｆに対してセクターミラ
ーがＩ〜IVの位置をとるとき、チョッパ９は第４図に示
すように入射光束Ｆに対して夫々Ｉ〜IVの位置をとる。
第３図で打点したセクターがミラー部ｍ、第４図で斜線
を入れたセクターが黒色遮光ｂ部である。このような関
係によって光検出器７の受光モードは上記Ｉ〜IVの位置
に対応して４種のモードが順に繰返される。
１は近赤外域の波長の光を放射する光源、２は特定波長
の光を出射する分光器、３はセクターミラーで、第１図
Ｂに示すように円周を４等分して、ミラー部ｍと透光部
ｔとが交互に配置されており、４はセクターミラー３を
回転させるモータ、５は対照側セル、６は試料側セル、
７は光検出器、８はタイミングベルト、９は光源と分光
器２との間を遮光するチョッパでタイミングベルト８に
よってセクターミラー３と同期的に回転し、第１図Ｂに
示すように１回転を４分割し、一つおきに遮光部ｂが設
けられている。セクターミラー３とチョッパ９とは夫々
の４分割境界が第１図Ｂに示すように夫々への入射光束
の位置を基準にして、互いに45度ずらせてある。このた
め第３図に示すように入射光束ｆに対してセクターミラ
ーがＩ〜IVの位置をとるとき、チョッパ９は第４図に示
すように入射光束Ｆに対して夫々Ｉ〜IVの位置をとる。
第３図で打点したセクターがミラー部ｍ、第４図で斜線
を入れたセクターが黒色遮光ｂ部である。このような関
係によって光検出器７の受光モードは上記Ｉ〜IVの位置
に対応して４種のモードが順に繰返される。
第５図に上記４モードI,II,III,IV時の検出信号図を示
し、第２図に同検出信号を処理する回路図を示し、第６
図に上記４モードに同期させてサンプル・ホールド回路
12内のスイッチS1,S2,S3,S4を動作させる動作信号を示
す。本発明の要部である上記各モードから得られる信号
から真の測光信号を得る動作を説明する。モードＩはチ
ョッパ９で光束が遮られており、分光器からの光束が対
照側にセットされているから得られる検出信号は対照側
の全暗電流値（偽暗電流信号＋真暗電流信号）であるRD
＋Ｄである。このタイミングで第２図のサンプリングス
イッチS1をONさせることにより、上記信号をサンプル・
ホールド回路のホールド用コンデンサーC1に記憶させ
る。モードIIはチョッパ９で光束が遮られており、分光
器からの光束が試料側にセットされているから得られる
検出信号は試料側の全暗電流値であるSD＋Ｄである。こ
のタイミングで第２図のサンプリングスイッチS2をONさ
せることにより、上記信号をサンプル・ホールド回路の
ホールド用コンデンサーC2に記憶させる。モードIIIは
チョッパ９が開口位置にあり、分光器からの光束が試料
側にセットされているから得られる検出信号は試料側の
全測定値であるS0＋SD＋Ｄである。このタイミングでス
イッチS3をONさせることにより、上記信号をサンプル・
ホールド回路のホールド用コンデンサーC3に記憶させ
る。モードIVはチョッパ９が開口状態にあり、分光器か
らの光束が対照側にセットされているから得られる検出
信号は対照側の全測定値であるR0＋RD＋Ｄで、S4をONさ
せることにより、上記信号をサンプル・ホールド回路の
ホールド用コンデサーC4に記憶させる。このようにして
C3に記憶されたデータ（S0＋SD＋Ｄ）からC2に記憶され
たデータ（SD＋Ｄ）を引算回路13Sで引算すると、試料
側の真の測定値S0が得られ、同様にC4に記憶されたデー
タ（R0＋RD＋Ｄ）からC2に記憶されたデータ（RD＋Ｄ）
を引算回路13Rで引算すると対照側の真の測定値R0が得
られる。
し、第２図に同検出信号を処理する回路図を示し、第６
図に上記４モードに同期させてサンプル・ホールド回路
12内のスイッチS1,S2,S3,S4を動作させる動作信号を示
す。本発明の要部である上記各モードから得られる信号
から真の測光信号を得る動作を説明する。モードＩはチ
ョッパ９で光束が遮られており、分光器からの光束が対
照側にセットされているから得られる検出信号は対照側
の全暗電流値（偽暗電流信号＋真暗電流信号）であるRD
＋Ｄである。このタイミングで第２図のサンプリングス
イッチS1をONさせることにより、上記信号をサンプル・
ホールド回路のホールド用コンデンサーC1に記憶させ
る。モードIIはチョッパ９で光束が遮られており、分光
器からの光束が試料側にセットされているから得られる
検出信号は試料側の全暗電流値であるSD＋Ｄである。こ
のタイミングで第２図のサンプリングスイッチS2をONさ
せることにより、上記信号をサンプル・ホールド回路の
ホールド用コンデンサーC2に記憶させる。モードIIIは
チョッパ９が開口位置にあり、分光器からの光束が試料
側にセットされているから得られる検出信号は試料側の
全測定値であるS0＋SD＋Ｄである。このタイミングでス
イッチS3をONさせることにより、上記信号をサンプル・
ホールド回路のホールド用コンデンサーC3に記憶させ
る。モードIVはチョッパ９が開口状態にあり、分光器か
らの光束が対照側にセットされているから得られる検出
信号は対照側の全測定値であるR0＋RD＋Ｄで、S4をONさ
せることにより、上記信号をサンプル・ホールド回路の
ホールド用コンデサーC4に記憶させる。このようにして
C3に記憶されたデータ（S0＋SD＋Ｄ）からC2に記憶され
たデータ（SD＋Ｄ）を引算回路13Sで引算すると、試料
側の真の測定値S0が得られ、同様にC4に記憶されたデー
タ（R0＋RD＋Ｄ）からC2に記憶されたデータ（RD＋Ｄ）
を引算回路13Rで引算すると対照側の真の測定値R0が得
られる。
また変形実施例として、第７〜第９図に示したハードウ
エアにおいて、光源１と分光器２の間、もしくは分光器
２の出口スリット部に、シャッターを設けても良い。た
だし、このシャッターはセクタミラーと同期せず、制御
回路からの信号により光束を断続出来るものとする。こ
のような構成において、検出器７で検出される信号は、
前記シャッターが開の時はS0＋SD−DD、及びR0＋RD−DD
となり、前記シャッターが閉の時はSD−DD、RD−DDとな
る。従って、前記シャッターを閉じた時に得られた信号
SD−DD、RD−DDを何らかの機構（メモリー等）に記憶し
ておき、この記憶データを前記シャッターが開の時に得
られた信号S0＋SD−DD等から差し引くと、真の信号S0,R
0が得られる事になる。この実施例ではセクターミラー
と同期させたシャッターが不要であり、システムが安価
に構成できる利点があり、又、SD,RD,DD等は時間的に比
較的安定した値を持つので、このような変形実施例でも
十分な測定精度が得られる。
エアにおいて、光源１と分光器２の間、もしくは分光器
２の出口スリット部に、シャッターを設けても良い。た
だし、このシャッターはセクタミラーと同期せず、制御
回路からの信号により光束を断続出来るものとする。こ
のような構成において、検出器７で検出される信号は、
前記シャッターが開の時はS0＋SD−DD、及びR0＋RD−DD
となり、前記シャッターが閉の時はSD−DD、RD−DDとな
る。従って、前記シャッターを閉じた時に得られた信号
SD−DD、RD−DDを何らかの機構（メモリー等）に記憶し
ておき、この記憶データを前記シャッターが開の時に得
られた信号S0＋SD−DD等から差し引くと、真の信号S0,R
0が得られる事になる。この実施例ではセクターミラー
と同期させたシャッターが不要であり、システムが安価
に構成できる利点があり、又、SD,RD,DD等は時間的に比
較的安定した値を持つので、このような変形実施例でも
十分な測定精度が得られる。
ト．効果 本発明によれば、赤外域測光で遮蔽することが困難な周
囲物体からの不要光の影響が簡単に消去でき、分光光度
計において近赤外域の精密な再現性の良い測定が可能に
なった。
囲物体からの不要光の影響が簡単に消去でき、分光光度
計において近赤外域の精密な再現性の良い測定が可能に
なった。
第１図Ａは本発明の一実施例の構成図、同図Ｂはセクタ
ーミラー，チョッパ等の関係を示す図、第２図は上記実
施例の回路図、第３図は上記実施例のセクターミラーの
各モードにおける配置図、第４図はチョッパの各モード
における配置図、第５図は検出信号図、第６図はサンプ
ル・ホールド回路内スイッチの動作信号図、第７図は従
来例の構成図、第８図は従来例の回路図、第９図は従来
例のセクターミラーの詳細図である。 １……光源、２……分光器、３……セクターミラー、４
……モータ、５……対照側セル、６……試料側セル、７
……ディテクター、８……タイミングベルト、９……チ
ョッパ。
ーミラー，チョッパ等の関係を示す図、第２図は上記実
施例の回路図、第３図は上記実施例のセクターミラーの
各モードにおける配置図、第４図はチョッパの各モード
における配置図、第５図は検出信号図、第６図はサンプ
ル・ホールド回路内スイッチの動作信号図、第７図は従
来例の構成図、第８図は従来例の回路図、第９図は従来
例のセクターミラーの詳細図である。 １……光源、２……分光器、３……セクターミラー、４
……モータ、５……対照側セル、６……試料側セル、７
……ディテクター、８……タイミングベルト、９……チ
ョッパ。
Claims (1)
- 【請求項１】周期的に光源と光束分割手段との間を遮光
する手段と、同遮光手段と同期して光束を二光束を時分
割する上記光束分割手段と、時分割された二光束の光を
検出する手段を設け、上記検出手段に、一方の光束を受
光しているモード、他方の光束を受光しているモード、
これらの両モードにおいて上記遮光手段で遮光されてい
るモードの４種の受光モードを与え、検出手段から得ら
れる信号を前記４種のモード別にホールドさせる手段を
設け、これらのホールドされた信号中、一方の光束を受
光しているモード信号から同モードで上記遮光手段で遮
光されているモード信号を引算する手段を設けたことを
特徴とする分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105926A JPH0795003B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105926A JPH0795003B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63271126A JPS63271126A (ja) | 1988-11-09 |
| JPH0795003B2 true JPH0795003B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=14420463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62105926A Expired - Lifetime JPH0795003B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795003B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6134428A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-18 | Hitachi Ltd | 近赤外分光光度計 |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP62105926A patent/JPH0795003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63271126A (ja) | 1988-11-09 |
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