JPS6079248A - 分光光度計 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、試料の透過又は反射を測定することを目的と
しだ分ｙＣ光度削に係わり、分光器固有の迷光や高次光
の影響を除去して正しい測光値をイ（＋る分光光度側に
関する。

〔発明の背景〕

従来、この種の分光光度側において、迷光や回折格子の
高次光を除去するため、カントフィルターを組み合わせ
たり、分光器を２個使用したダブルモノクロメータの採
用など独りの工夫がなされている。一方近年において、
マルチダイオードアレーを用いた多波長分光光度側が普
及してきたが、マルチダイオードアレーを用いた分光器
では１１固の検知アレーの前に複数個のカットフィルタ
を組み合わせることができず、またダブルモノクロメー
タを使用することもできない。さらにマルチダイオード
アレーの場合は、検知器自体の隣接受光素子へのクロス
トークもあり、検訊線に直接性が出なくなる原因となっ
ていた。

〔発明の目的〕

本発明はマルチダイオードアレーを用いた分光光度計に
限らず２波長以上の波長を自動的に設定できる機能を持
った分光光度計において、迷光や高次光の影響をし得る
分光光度計を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

迷光や高次光の影響を除去するには、物理的な光学的除
去方法が最も良いが、マルチダイオードを用いる場合な
どでは光学的除去方法は採用できない場合がある。また
、通常の人、出射スリットを持った分光光度計において
も、光学的除去方法を用いずに低迷光化を計りたい場合
がある。本発明は、異なる波長間での迷光や高次光の影
響の度合をあらかじめ記憶しておき、この記憶した相互
影響の度合と実測した光強度の乗算結果から実際の影響
量を算出し、計算上で迷光を減少せしめ、正しい測光値
を得゛るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

まず、本発明の原理について説明する。今、分光光度°
計の波長範囲をｎ点（ｎ≧２）に分割し、夫夫の波長を
λｌ、λ２．λ３・・・・・・Ａ１・・・・・・Ａ０と
する。一方、分光光度計の光源から出射した光が分光器
、試料部を経て検知器に照射されると、光強度に比例し
た電気信号量に変換されるが、この電気信号量は波長λ
１．λ２・・・・・・λ。によって夫夫異なる。そこで
この値をＥ１１＃Ｅ２・・・・・訃ビ・・′°゛Ｅ・と
する。もし、分光器が完全であれば異なる２波長（λ１
．λＪ）間でＥ、、ＥＪＯ間には相互影響はあり得ない
が、実際の分光器では相互形ｊｊＡｉがあり得る。通常
、この相互影響は迷光、高次光又はクロストークと呼ば
れるもので分光光度計の構造によって決定づけられるも
のである。今、１　λｈ　λ」の２波長に注目すると、
波長λ、の電気信号量ＥＩＫは、真に波長λｌだけに依
存する電気信号、ｔｔ［Ｅｔ）と、波長λｊによるクロ
ス）　−り（迷光、高次光も含む）信号のＥｌ、、０２
２成分が含まれている。Ｅ’、　、は波長λＪの電気信
号量Ｅ」に比例するので、Ｅ’、ｌＪ二ＡＢ−Ｅｌであ
らゎせる。ここにＡ１１は波長Ｊの単位電気信号量が波
長ｉの電気信号に混入する値を示す。

一方、Ｅ　＋　＊　Ｅ　Ｊは実測結果であり・ＡＩＪは
ＥＩＩＥＪに無関係な一定の値であり、分光光度計の系
が決まれば実験的にめておくことができる。

よって、真の′ｉは気信号ｆｆｉ［Ｅ＋〕は次式でする
。

（Ｅ　Ｉ］＝Ｅ　＋　Ａ　Ｉ」・Ｅ、　・・・・・・明
・・・・・（１１これまではＡ１　λｊの２波長につい
て検討したが全波長については次式で木製る。

〔ＥＩ〕＝ＥＩ−ΣＡ１・帽　・川・団・・・・・・・
（２＋−１ 但し、Ａ目＝０とする。

以上の解析よりＡ　＋ｉ　＋　Ａ　Ｉ２１　Ａ　Ｉｓ　
・・曲Ａ　Ｉｎをあらかじめ実験でめておき、次にｂｓ
　ｅ　Ｅ２・・・・・・Ｅｌを測定すれば、計算の上か
ら（Ｅｔ）がまる。

これにより、分光器が完全でなくとも真の測光値Ｅ１が
算出可能であることがわかる。

ところで、Ａｌｌ　ｒ　Ａ１２・・・・・・Ａｌａは波
長λ１に対する各波長のＡ４人の度合を示す値であるが
、この値は波長λ魚によって決定づけられるもので、波
長λ１が変わればＡ　１１１　Ａ　＋ｚ・由・・Ａ１．
、も変わる。

そこで、波長λ１．λ２・・・・・・λ、に対し、それ
ぞれ（Ａ１１ｌ　Ａ１２．　Ａｔｅ−−Ａ＋ｎ　）　（
Ａ２ｔ、　Ａ２２１Ａ２３・・・・・・Ａ２ｎ）・・・
・・・（Ａ、しＡ。２・・・・・・Ａ、、）をすべて記
憶しておけば、全波長λ１・・・・・・λ。に対し真の
測光値（ｇｔ　］　［Ｅ２　：］・・・・・・〔１う。

〕がまる。この場合、Ａ１１．Ａ１□・・・・・・Ａｎ
　ａの記憶点数は波長点数ｎの２乗（Ｉ２）の数になる
。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において、光源１を出射した光は、試料部２に１α
かれた試料３を透過したあと分光器４に入射する。分光
器４は入射スリット５、凹面回折格子６及びフォトダイ
メートアレー７より成る。フォトダイオードアレー７の
出方走査ノくルス発生器′８、出力Ａ／Ｌ）変換器９は
ＣＰＵｌ０によって制御を受け、フォトダイオードアレ
ー７の各ピントに対応する電気信号１ｔ、（Ｈ＋）をＡ
メモリ１１にビット単位で記憶する。この記憶値はＣＰ
Ｕｌ０から走査パルス発生器８ヘパルス発生命令を出す
のと同期してクリアされ、常に最新の測光値が記憶され
る。

一方、Ｂメモリ１２にはフォトダイオードアレー７のビ
ットの配列に対応して比例定数Ａｌ１Ａ２・・・・・・
Ａ、が記憶されており、この匝は常に一定値である。Ａ
メモリ１１にフォトダイオードアレー７の電気信号量゛
を全て記憶し終ると、ＣＰＵ１０はＡメモリ１１とＢメ
モリ１２よりフォトダイオードアレー７の同一ビットに
利応する記憶値Ｅ　ｌ’＋　Ａ　＋をとり出し演算部１
３にてＥ　ｔ　＋　Ａ　Ｉを乗算する。更に演′算部１
３はＥｌ・ＡＩ　＋Ｅ２・ん＋・・・・・・十Ｅ。−Ａ
１を加算する。但しＡ＋＝０とする。次に演算部１３は Ｅ　Ｉ’　（Ｅｔ−Ａｔ＋Ｅ２・Ａｘ　十−−＋Ｅ　、
　・Ａ−）を算出し、出力Ｉ１０回路１４にその結果を
出力する。出力Ｉ１０回路１４は結果を表示部１５に出
力する。

以上より分光器４の不完全さによるクロス）　−り等は
除去できる。

第２図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

この第２図では、分光器４としてフォトダイオードアレ
ーを使用せず、凹面回折格子６により単色光となった光
の内、特定波長の光だけが出射スリット１６を出射し、
検知器１７に入射する。凹面回折格子６は回転機構１８
の上に直かｔｒ。

る。回転機構１８は、波長駆動モータ１９及び回転機構
部１８により駆動される。波長、駆動モータ１９は波長
駆動回路２０によって駆動される。

第１図では各波長での側光値はフォトダイオードアレー
７のビットに対応していたが、第２図では波長駆動モー
タの駆動パルスに対応する。第１図と異なり第２図は全
波長を走査するために、機構系が走査することになるが
、走査後の演算処理などは第１図と同様である。

第３図は本発明のさらに他の実施例を示すブロック図で
ある。

第１図では波長λＳについての真のｄｔｌｌ定値（Ｅｌ
：］をめていたが、この第３図の実施例では全波長につ
いても測定可能とするため第１図ＯＢメモリ１２を８倍
し、メモリＢｓｓメモリＢ２・・・・・・メモＩＪ　Ｂ
　ｆｉとしたものである。ＣＰＵｌ０は任意の波長λｊ
に対しＡメモリ１１の記憶値Ｅ　１　’　Ｉ”　Ｅ　２
・・・・・・　−Ｅｌと、メモリＢｊ１２の記憶値ん１
＋ＡＢ・・・・・・Ａ　ｆｉ４をとり出し、真値〔Ｅ、
〕をめ、全波長点にわたって算出した結果を表示部１５
や記録計２１に表示、記録する。これによって、前述の
実施例と同様な効果が得られる。

なお、以上の実施例では分光器４の分散子は凹面回折格
子であったが、平面回折格子を用いた分光器やプリズム
分光器であっても実施でき為、ことは明白である。

また、Ｂメモリ１２の記憶点数はＡメモリ１１の記憶点
数と同じとしたが、記憶点数を減らして記憶容賛を少７
Ｚ＜Ｌ、減少分を補間法にて補間することにより処理す
る手段も容易に実施できる。

更に実施例では真の測光値をそのまま出力表示している
が、演算部１３と出力Ｉ１０回路１４の間に乗算、対数
変換などの処理ルーチンを入れ、透過率や吸光度を出力
する手段を採用できることも容易である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、分光器
の光学的特性が不十分であり、クロス）　−クーや迷光
が多い場合でも正しい測光結果を得る′ことができる。

特に、マルチダイオードアレーを用いる分光光度計の最
大の欠点であった迷光とクロストークの影響を除去する
のに効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は本発明
のさらに他の実施例を示すブロック図である。 １・・・光源、２・・・試料部、３・・・試料、４・・
・分光器、５・・・入射スリット、６・・・凹面回折格
子、７・・・フォトダイオードアレー、８・・・走査パ
ルス発生器、９・・・出力Ａ／Ｄ変換器、１０・・・Ｃ
ＰＵ、１１・・・Ａメモリ、１２・・・Ｂメモリ、１３
・・・演算部、１４・・・出力Ｉ１０回路、１５・・・
表示部、１６・・・入射スリット、１７・・・検知器、
１８・・・回転機構、１９・・・波長駆動モータ、２０
・・・波長駆動回路、２１・・・記録用。 代理人　弁理士　高橋明夫 第２図 ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源、分光分散子、試料部、検知器を有し、光源か
   ら出射した光を分散子を含む光学系により単色光となし
   検知器に照射し、この検知器と光学系との間に置かれた
   試料の反射光又は透過光を測定する分光光度計において
   、検知器に照射して電気信号に変換された単色光の光強
   度を少くとも２点以上の波長に関して測定した結果を各
   波長ごとに夫々記憶する第１のメモリと、この第１のメ
   モリの波長配列に対応して測光値によって変動しない固
   有の強度比を記憶する第２のメモリと、前記２個のメモ
   リの記憶データを同一波長に関してとり出し乗算を行な
   う乗算器及び加減算器を備えたことを特徴とする分光光
   度側。 ２、検知器、をフォトダイオードアレーで構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分光光度計。 ３、第２のメモリが第１のメモリの波長配列に対応し、
   波長配列の数の２乗の数だけ強度比を記憶していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分光光度計。 ４、第２のメモリに記憶させた固有の強度比を波長の関
   数とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   分光光度計。