JPH09184758A - 分光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光源を有する分光光度計において、各
光源毎に異なる経時変化を補償して常に正しい測定を行
なうことができるようにする。 【解決手段】 各光源の光量をそれぞれ独立に測定し、
それら光量値が所定の関係になるように各光源の駆動パ
ラメータを決定して（Ｓ５、Ｓ９）、各光源を駆動す
る。このような光量調整処理を、積算使用時間が所定値
となる毎に行なう（Ｓ２）。また、駆動パラメータが許
容範囲を超えた場合には、その光源を交換するように警
報を出す（Ｓ６、Ｓ１２、Ｓ１０、Ｓ１３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分光光度計に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】単一の光源で赤外線、可視光から紫外線
にわたる広い範囲において十分な発光強度を有するもの
がないため、このような広い波長範囲において測定を行
なう分光光度計では複数の光源を用いる必要がある。現
在、このような分光光度計では、通常、主として赤外線
及び可視光領域の光を発生するためのハロゲンランプ
と、主として紫外領域の光を発生するための重水素ラン
プとが使用されている。

【０００３】図３に、このような複数の光源を有する吸
光分光光度計の一例を示す。光源部において、重水素ラ
ンプ２１とハロゲンランプ２２は、それらの光軸が交差
するように配置されており、その交差点には光路切替板
４１が備えられている。光路切替板４１は図３（ｂ）に
示すように、円板５０に開口５１、半透鏡５２及び全反
射鏡５３が取り付けられたものであり、モータ４７によ
ってこの円板５０を回転し、開口５１、半透鏡５２又は
全反射鏡５３を上記両光軸の交差点に配置することによ
って、それぞれ、重水素ランプ２１の光、両ランプ２
１、２２の混合光又はハロゲンランプ２２の光を試料セ
ル４３側に送り出す。光源部から放射された光は照射レ
ンズ４２により収束され、試料セル４３に照射される。
試料セル４３では試料の特性に応じた波長成分が吸収さ
れ、試料セル４３を通過した光は集光レンズ４４により
検出部のスリット４５面に集光される。検出部では、ス
リット４５を通過した光は回折格子４６によりスペクト
ルに展開され、各波長の強度がフォトダイオードアレイ
検出器（ＰＤＡ）２７により検出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような分光光度計
で、特に、１回で両光源の担当波長領域に亘る広い波長
範囲の測定を行なう場合には、各担当波長領域における
各光源の光量の比が予め知られていなければならない。
また、各担当波長領域において、各光源の光量が少なす
ぎると検出時のＳ／Ｎ比が劣化する。一方、光源に与え
る電力を多くしても、光量はある値で飽和し、それ以上
の電力を与えることは無駄であるばかりでなく光源の寿
命を低下させる。すなわち、各光源には適正な供給電力
量及び光量の値が存在する。

【０００５】複数の光源を有する分光光度計を製造或い
は設置する際には、各光源の電力量（光量）をこのよう
な適正な値に設定するとともに、複数の光源の間のバラ
ンス（光量の比）を調整しておく。しかし、時間の経過
により各光源はそれぞれ独自のメカニズムにより劣化し
てゆくため、各光源の光量は適正値から外れるととも
に、複数の光源の間のバランスも変化し、測定結果に誤
差を与えるようになる。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、複数の
光源を有する分光光度計において、各光源毎に異なる経
時変化を補償して、常に正しい測定を行なうことができ
るようにした分光光度計を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る分光光度計は、 a)複数の光源と、 b)各光源の光量をそれぞれ測定する光量測定手段と、 c)測定した複数の光量値が所定の関係になるように各光
源の駆動パラメータを決定するパラメータ決定手段と、 d)決定された駆動パラメータに基づき、各光源を駆動す
る光源駆動手段と、を備えることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】光量測定手段は、複数の光源の光
量をそれぞれ測定する。光量測定手段としては、従来よ
り分光光度計に備えられている光源切替装置と検出器と
で構成することも可能である。パラメータ決定手段は、
測定された両光量値が予め定められた関係となるよう
に、各光源の駆動パラメータを決定する。ここで言う光
源の駆動パラメータとは、光源により、電圧、電流、或
いはパルス幅（デューティ比）等であり得る。光源駆動
手段は、決定された駆動パラメータにより各光源を駆動
する（すなわち、点灯し、光を発生させる）。パラメー
タ決定手段を所定の時間間隔で、或いは適宜の時点でこ
のように動作させることにより、本発明に係る分光光度
計では複数の光源の光量が常に所定の関係にあることが
保証され、常に正しい測定を行なうことができる。

【０００９】

【発明の効果】本発明に係る分光光度計では、所定の時
間間隔で、或いは適宜の時点で各手段を動作させること
により、複数の光源の光量が常に所定の関係にあること
が保証され、常に正しい測定を行なうことができる。

【００１０】また、本発明のパラメータ決定手段を、複
数の光源の光量の相対的関係ではなく、各光源の光量の
絶対値を所定の適正値にするために用いることにより、
本発明は複数の光源を有する分光光度計ばかりではな
く、光源が１個のみしか備えられていない分光光度計に
ついても同様に適用することができる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例である吸光分光光度計の概
略構成を図１に示す。本実施例の吸光分光光度計は、光
源部１１、光源切替器１２、分光素子１３、検出部１４
及び制御部１５等から成る。なお、試料セルは光源切替
器１２と分光素子１３との間に設けられる。

【００１２】図３に示した従来の分光光度計と同様、光
源部１１には重水素ランプ２１及びハロゲンランプ２２
が備えられており、各ランプ２１、２２にはそれらを点
灯させるための駆動回路（ＤＲＶ）２３、２４が設けら
れている。両駆動回路２３、２４はＤ／Ａコンバータ２
５を介して制御部１５に接続されている。光源切替器１
２は両ランプ２１、２２のいずれか又は双方からの光を
検出部１４に送るためのものであり、例えば図３に示し
た光路切替板４１を使用することができる。分光素子１
３には図３に示した回折格子４６の他、プリズム等を用
いることもできる。分光素子１３により分散された光
は、フォトダイオードアレイ検出器（ＰＤＡ）２７によ
り各波長毎の強度を表わす電気信号に変換される。この
電気信号はアンプ（ＡＭＰ）２８で増幅された後、Ａ／
Ｄコンバータ２９でデジタル信号に変換され、制御部１
５に送られる。

【００１３】制御部１５はＣＰＵ３０、タイマ（TIME
R）３１、不揮発性メモリ（EEPROM）３２等を備えたマ
イコンで構成され、ＲＯＭ（図示せず）に予め格納され
たプログラムや外部記憶装置から供給されるプログラム
に従い、本分光光度計の各部の動作を制御する。以下
に、光源の発光量の調整を行なうための処理を中心に、
本分光光度計の制御の内容を図２により説明する。本分
光光度計の電源が投入されると、まず両ランプ２１、２
２を点灯し、所定時間待機して両ランプ２１、２２の点
灯状態が安定するのを待つ（ステップＳ１）。次に、不
揮発性メモリ３２の所定アドレスのデータを読み出し、
タイマ３１により現在の時刻を検出することにより、前
回の光源調整時からの積算使用時間を算出して、現在、
光源調整を行なうべき時期に至っているか否かを判定す
る（Ｓ２）。分光光度計の電源を投入する毎に毎回光源
調整を行なってもよいが、光源調整には多少の時間を要
するため、ここでは積算使用時間が所定時間に達する毎
に行なうようにしている。未だ光源調整を行なうべき時
期に至っていないならば、直ちにステップＳ１１に進ん
で分光測定を行なう。

【００１４】ステップＳ２において光源調整時期に至っ
ていると判定されると、まず、光源切替器１２により重
水素ランプ２１の光が検出部１４に送られるようにして
（Ｓ３）、その光量を測定する（Ｓ４）。ここにおける
光量の測定は目的に応じて各種方法をとることができる
が、ここでは重水素ランプ２１の発光域内の特定の波長
領域における積算値（光の強度を波長で積分した値）を
とる。もちろん、各光源を特定の波長のみで使用する場
合には、その波長における強度を調整光量としてもよ
い。

【００１５】そして、この値に基づいて、重水素ランプ
２１の駆動パラメータを設定する（Ｓ５）。重水素ラン
プ２１の場合、その光量を変化させるために用いられる
駆動パラメータはランプの電極間に流れる電流であり、
駆動パラメータの設定とは、例えば光量が所定の正常範
囲よりも低い場合には駆動回路２３により重水素ランプ
２１に供給する電流を増加し、正常範囲よりも高い場合
には電流を減少する、ということである。光量が正常範
囲内に入っているときは、駆動パラメータは変更しな
い。

【００１６】ここで、場合によっては、電流を増加しよ
うとすると重水素ランプ２１自体の許容電流値を超えて
しまう等、新たな駆動パラメータの設定が不可能な場合
もあり得る。このため、新たな駆動パラメータの設定を
行なった後、その設定が可能か否かを判定する（Ｓ
６）。新たな駆動パラメータの設定が不可能である場合
には、これは光源自体がもう使用限界に至っているとい
うことであるため、光源が交換時期に至ったということ
をランプ等で使用者に教える（Ｓ１２）。

【００１７】重水素ランプ２１の駆動パラメータの変更
を行なった後は、現在の時刻を上記不揮発性メモリ３２
の所定アドレスに格納しておく。

【００１８】次に、光源切替器１２を動作させ、ハロゲ
ンランプ２２の光が検出部１４に送られるようにして
（Ｓ７）、その光量を測定する（Ｓ８）。上記同様、こ
こでは光量としてハロゲンランプ２２の発光域内の特定
の波長領域の積算値をとる。そして、ステップＳ４で測
定した重水素ランプ２１の光量及び今回測定したハロゲ
ンランプの光量の値に基づいて、両発光量の比が所定値
となるようにハロゲンランプ２２の駆動パラメータを設
定する（Ｓ９）。ハロゲンランプ２２の場合、駆動パラ
メータはハロゲンランプ２２に印加する電圧である。ス
テップＳ６と同様、設定した駆動パラメータがこのラン
プ２２にとって設定可能かどうかを判定し（Ｓ１０）、
パラメータ設定が不可能な場合には光源交換の警報を出
す（Ｓ１３）。

【００１９】以上の処理により両ランプ２１、２２の調
整が終了した後、通常の分光測定を行なう（Ｓ１１）。

【００２０】上記において、両ランプ２１、２２の調整
の順序はもちろん任意である。また、上記では積算使用
時間が所定時間に達する毎に光源の調整を行なうものと
したが、既に述べたように分光光度計の電源を投入する
毎に行なってもよいし、特別の操作ボタン等を設けて、
使用者の任意の時点で行なうようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である分光光度計の概略構
成図。

【図２】 実施例の分光光度計で行なう光源調整処理の
フローチャート。

【図３】 吸光分光光度計の光路図。

【符号の説明】

１１…光源部 １２…光源切替器 １３…分光素子 １４…検出部 １５…制御部 ２１…重水素ランプ ２２…ハロゲンランプ ２３、２４…ランプ駆動回路 ２７…フォトダイオードアレイ検出器 ３１…タイマ ３２…不揮発性メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 a)複数の光源と、 b)各光源の光量をそれぞれ測定する光量測定手段と、 c)測定した複数の光量値が所定の関係になるように各光
   源の駆動パラメータを決定するパラメータ決定手段と、 d)決定された駆動パラメータに基づき、各光源を駆動す
   る光源駆動手段と、 を備えることを特徴とする分光光度計。