JPS59100828A - 旋光計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光源と検出器との間に、前記光源からの光を
直線偏光する偏光子と、この偏光子に対して偏光面が９
０°異なる検光子とを設けると共に、これら偏光子、検
光子間にファラデーセル及び試料セルを設け、検光子を
透過した光を検出器、で受光して試料の祁光度を測定す
るようにした旋光針に関する。

ところで、との種旋光計には、光学的零位法による機械
式のものと純電気的方法によるものとがある０ 前者は、前記検光子を回転自在に設け、光源からの光が
試料セル内の試料及び検光子を経て検出器に入射した際
の検出器出力が最小となるように検光子を回転させ、こ
の回転角度から試料の旋光角を測定するものであるが、
この旋光針においては、検光子の機械的な回転運動を伴
うが故に、応容性が悪く、その上、機構が複雑で高価な
ものになるばかシでなく、測定精度が検出器回転機構の
機械的精度に依存し、高精度の測定結果は期待できない
。

後者は、検光子を固定的に設けておき、偏光子を透過し
た光が試料セル内の試料によシ旋光され、その旋光によ
シ偏位した成分の光が検光子を透過して検出器に受光さ
れ、これによる検出器出力（検光子の透過光量に相当す
る電気信号）が最小（基本波成分において零）となるよ
うに、ファラデーセルに電流を流し、その電流量とファ
ラデーセルによる偏光面回転角度とが比例することを利
用して、ファラデーセルに流した電流値から試料の旋光
角を測定するようにしたものである。

との旋光計は、検光子を回転させずに、検出器出力を直
接、演算処理するという純電気的な測定方式であるため
、応答性がよく、かつ、複雑な回転機構を必要としない
等の長所を有している反面、測定できる旋光角が狭いと
いう欠点がある。というのは　ファラデーガラスとして
用いられる重フリントガラス（商品名ＦＤ−６）は、ヴ
エルデ定数が小さく、又、ファラデーコイルの装置上の
太きさや、電流による発熱の影響を考えると、測定角度
は０〜±３°位が限界であるからである。また最近ヴエ
ルデ定数が従来のものよ９３〜４倍大きなファラデーガ
ラス（商品名ＦＲ−５）が市販されているが、温度特性
が悪く、高角度の旋光角測定が可能な純電気的方法によ
る旋光計は、実用化されていない。

本発明は、楓者の純電気的方法による旋光計の改良に関
し、応答性が良く、複雑な回転機構を要しないといった
長所を有する純電気的方法を採用しているにも拘らず、
且つその従来欠点を解消し、高角度測定が可能な旋光計
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す全体構成図であシ
、同図において、ｌは光源、２はレンズ、３は所定波長
の光のみを通す単色化フィルタ、４は光源１からの光を
直線偏光する偏光子、５はファラデーセルで、ファラデ
ーガラス５□とファラデーコイル５２を備えている。６
は試料セル、７は検光子であり、偏光子４と検光子７は
、それらによる偏光面が互いに直交するように設置され
ている０８は検出器（たとえばフォトマル）、９は高圧
電源、１０はカウンター、１１はパワーアンプ、１２は
電流検出器、１３　、１４はアンプである。

上記構成の純電気的方法による旋光計において、前記フ
ァラデーセル５のファラデーガラス５１に対してその両
端面の一部に反射膜のコーティングが施されて、その部
分が反射鏡１５　、１６となっておシ、詳しくは、前記
光源ｌ側のファラデーガラスの端面Ｓ１に対して、光源
ｌからの光が点ａの部分で前記端面Ｓ１にほぼ直交する
状態で入射して、ファラデーガラス５□の軸芯にほぼ平
行する光路Ａをとシ、次に反射鏡１５の点すの部分で光
が反射して、前記光路Ａとは異なる光路Ｂをとシ、次い
で反射鏡１６の点Ｃの部分で光が反射して、光路Ａ、Ｂ
とは異なりかつファラデーガラス５□の軸芯にほぼ平行
する光路Ｃをとシ、そして、前記光源１とは反対側の７
アラデーガラスの端面Ｓ２に対して、前記光路Ｃをとる
光がほぼ直交する状態で点ｄ部分から出射されるように
なっており、即ち、光源ｌからの光をファラデーガラス
５１内で反射させるもので、ファラデーガラス５１内を
通過した光は、まず反射鏡１５にあたって反射されて再
びファラデーガラス５□内を通過し、次に反射鏡１６に
あたって反射されてさらにファラデーガラス５□内を通
過した後、試料セル６、検光子７へと送られるようにな
っている０ さて、偏光子４と検光子７は、前述したように偏光面が
直交した配置になっており、試料セル６内に試料が入っ
ていないときは旋光角は０°であり、電流検出器によっ
て検出されるファラデーセル５の電流値は０となシ測定
旋光角は０°となる。試料セル６内に旋光角α０の試料
が入ると、検光子７での光の偏光面は検光子７の偏光面
とα０だけ直交からずれ、そのずれを検出器８が検出す
る。すると、この検出器８の出力が０となるようにカウ
ンタ１０、パワーアンプｌｉｔ介してファラデーコイル
５□に自動的に電流が流れ、ファラデーガラス５□での
光の偏光面を一α０だけ回転させ、検光子７での光の偏
光面は、再度偏光子４と直交するようになる。

ところでファラデーコイル５２に流す電流値と、光の偏
光面の回転角は比例関係にあるため、試料の旋光角が大
きいほどファラデーコイル５２に流す電流値を大きくす
る必要がある。しかし電流値を大きくすると、発熱が大
きくなるので流すことが出来る電流値にはおのずと限界
がある。また、ファラデーコイルの巻数を多くしたりフ
ァラデーガラスの長さを長くすれば、それに比例して測
定できる角度は大きくできるが、装置の大きさにもおの
ずと制約がある。

しかしながら、本構成においては、ファラデーガラス５
１内を測定光が複数回通過する構造と１−であるので、
従来と同じ大きさのファラデーセルを用いて従来と同じ
角度の旋光角を測定するのに電流値がそれだけ少なくて
すみ（第１図の場合、光を２回反射させるので従来の電
流値の青でよい）、又従来と同じ大きさのファラデーセ
ルを用い従来と同じ電流値とするとそれだけ高角度の旋
光角（第１図の場合は３倍）の測定を行なうことができ
ることとなる。

ところで、光を反射させて実質的にファラデーガラス５
１の長さを長くする構成として、第３図に示すように、
ファラデーガラス５□の両端外部に反射鏡１５　、１６
を設けることが考えられる。

しかしながら、ツブラブ−ガラス５□に対する光の入出
射点Ｘ・・・、ｙ・・・においては光の反射ロス（１回
当シ約５％程度と考えられている。）を生じ、而して第
３図の構成においては、４箇所の入出射点ｘ、ｙが増え
るために精度低下を招来しだシ、あるいは更に、光が入
出射する際の乱れによって偏光させた光が巾のあるもの
にならたりする懸念がある。

この点にあって本構成によれば、ファラデーガラス５１
の端面Ｓ、　、　Ｓ２の一部に反射鏡１５　、１６を設
けて、ファラデーガラス５□内で反射させるものである
から、光の反射ロスや乱れを極力抑制することができる
のである。

尚、前記実施例ではファラデーセル５の両端面Ｓ、　、
　Ｓ２の一部に反射鏡１５　、１６を設けて、光が合計
３回ファラデーガラス５．を通過するように構成したが
、第２図に示すように、ファラデーセル５の光源ｌとは
反対側の端面Ｓ２の一部にのみ反射鏡１５を設けて、光
が２回ファラデーガラス５□を通過するようにしてもよ
い（この場合、試料セル６、検光子７等は光源側に配置
される。）。又、図示はしないが反射鏡の反射面の大き
さ、角度、反射鏡の数などを適宜選択することによシ、
光がファラデーガラスを通過する回数を種々変更できる
。

以上説明したように本発明は、冒頭に記載した旋光計に
おいて、ファラデーセルのファラデーガラスのうち少な
くとも光源とは反対側のファラデーガラスの端面の一部
に反射鏡を設けて、前記光源からの光を前記反射鏡にて
反射することにより、光がファラデーガラス内を複数回
通過するように構成しであることを特徴とするＯ 即ち、上記構成の旋光計によれば、応答性が良く、且つ
、複雑な回転機構を必要とせず、しかも測定精度が回転
機構の機械的精度に依存しないので高精度測定が可能で
あるといった純電気的方法による長所を有しているばか
りでなく、ファラデーガラス内で光を反射させるだけの
簡単な構成をもって、従来この種の方法において最大の
ネックとなっていた測定角の限界を大きく広げ得るよう
になり、しかも、光を反射させる上において、光の乱れ
や反射ロスを伴うこともなく、全体として、簡単な改造
でありながら、装置を大型化することなくかつさしてコ
ストアップを伴わず高角度測定を可能としたもので、実
用上の効果まことに犬である０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
本発明の別実施例の要部を示す説明図、第３図は本発明
と比較するための説明図である。 ｌ・・・光源、４・・・偏光子、５・・・ファラデーセ
ル、６・・・試料セル、７・・・検光子、８・・・検出
器、１５　、１６・・・反射鏡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源と検出器との間に、前記光源からの光を直線偏光す
   る偏光子と、この偏光子に対して偏光面が９０’Ｊ％な
   るように固定的に設けられた検光子と、これら偏光子、
   検光子間に位置するファラデーセル及び試料セルとを備
   え、前記偏光子を透過した光が試料セル内の試料により
   旋光され、その旋光によシ偏位した成分の光が検光子を
   透過して前記検出器に受光され、これによる検出器出力
   が最小となるように、前記ファラデーセルに電流を流し
   、その電流量とファラデーセルによる偏光面回転角度と
   が比例することを利用して、ファラデーセルに流した°
   電流値から試料の旋光角を測定するようにした旋光針で
   あって、前記ファラデーセルのファラデーガラスのうち
   少なくとも前記光源とは反対側のファラデーガラスの端
   面の一部に反射鏡を設けて、前記光源からの光を前記反
   射鏡にて反射することによシ、光がファラデーガラス内
   を複数回通過するように構成しであることを特徴とする
   旋光針。