JPS6140928B2 - - Google Patents

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JPS6140928B2
JPS6140928B2 JP53039194A JP3919478A JPS6140928B2 JP S6140928 B2 JPS6140928 B2 JP S6140928B2 JP 53039194 A JP53039194 A JP 53039194A JP 3919478 A JP3919478 A JP 3919478A JP S6140928 B2 JPS6140928 B2 JP S6140928B2
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JP
Japan
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absorbance
wavelength
signal
signals
substance
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JP53039194A
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English (en)
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JPS54131985A (en
Inventor
Masayuki Sengoku
Tadashi Motokawa
Tadafumi Kuroishi
Ritsuo Komori
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3919478A priority Critical patent/JPS54131985A/ja
Priority to DE19792913545 priority patent/DE2913545A1/de
Priority to US06/027,099 priority patent/US4299487A/en
Publication of JPS54131985A publication Critical patent/JPS54131985A/ja
Publication of JPS6140928B2 publication Critical patent/JPS6140928B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G01J3/427Dual wavelengths spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二波長分光光度計に係り、特に混合物
中の一成分を測定するに好適な二波長分光光度計
に関する。
2つの物質A,Bが混合して物質Cを形成して
いるような場合の2成分中の1成分を分析する装
置として2波長分光光度計が知られている。その
際2つの異なる波長の光を1つの試料に照射し、
両信号の比を取つた後吸光度表示のために対数変
換するが、共存物質B中で測定物質Aを測定する
場合には、共存物質Bによる吸光度が等しい2つ
の波長λ,λを選択する必要がある。今物質
A,Bの波長λ,λでの吸光度をaλ,a
λ,bλおよびbλとすると混合物Cの濃
度は cλ=aλ+bλ cλ=aλ+bλ となり、2波長測光だから求める値は Δc=cλ−cλ =aλ−aλ+bλ−bλ となる。共存物Bに関しては吸収の等しい2波長
λ,λが選択されているからbλ=bλ
であり、 Δc=aλ−aλ となるので共存物の影響が除かれ、混合物Cをそ
のまま測定して1成分Aを測定することができ
る。
以上の二波長分光測光を行うための従来の二波
長分光光度計について第1図を用いて説明する。
光源1から放射された光は、分光器2,3により
単色光にされる。ここで、分光器2は波長λ
単色光を選択し、分光器3は波長λの単色光を
選択するものとする。分光器2,3から出射され
た単色光は、それぞれ交照器6に導かれ2種類の
単色光が交互に試料セル7に照射される。交照器
6としては、例えば周知の回転セクタ等が用いら
れる。試料セル7を透過した単色光は、検知器8
により検知され電気信号に変換された後、プリア
ンプ9により増巾され、ゲート回路10,11に
入力される。また、ゲート回路10,11には、
交照器6からゲート信号が供給されている。ゲー
ト信号は分光器2から出射された単色光が試料セ
ル7に照射されるように交照器6が動作している
時には、ゲート回路10にゲート信号を供給する
ように、また、分光器3から出射された単色光が
試料セル7に照射されるように交照器6が動作し
ている時には、ゲート回路11にゲート信号を供
給するように発せられる。したがつて、ゲート回
路10,11によつて、波長λ,λに対応す
る信号が弁別され、積分器12,13にホールド
される。積分器12にホールドされた信号は、電
圧比較器14により基準電圧と比較され、その差
信号が零となるように信号を発生し、高圧回路1
6により検知器8の感度を調整する。そのため、
波長λの信号が一定になるように制御される。
また、積分器13にホールドされた信号は、対数
変換器15により対数変換された後、記録計17
に記録される。記録計17には、λとλの比
信号を対数変換したもの、すなわち、λとλ
の差吸光度が表示される。なお、測定原理は上述
したとおりであるが、例えば、共存物質をアスピ
リンとし、測定物質をサリチル酸とする場合に
は、分光器2を261nmに、分光器3を282nmに
セツトすることによりアスピリンの影響を除去す
ることができる。
しかしながら、共存物質が等吸収の二波長を有
しない場合には、上述の測定法では測光できず、
この問題を解決すべく発明されたのが以下の方法
である。すなわち、その構成については第2図に
示すとおりであり、第1図と同一符号は同一部分
を示す。積分器12,13にホールドされたλ
、λ信号は、対数変換回路18,19により
それぞれ対数変換された後、係数倍率器20,2
1によりそれぞれ係数が乗ぜられる。係数倍され
たそれぞれの信号は、差動増巾器22により差演
算され、記録計に表示される。したがつて、この
装置で得られる出力信号ΔDは次式のようにな
る。
ΔD=k2−k1 ここでk1およびk2は第1ないし第2係数倍率器
20,21によつて乗ぜられる係数である。前述
したように、混合物Cの濃度は cλ=aλ+bλ cλ=aλ+bλ であるからΔDは次のようになる。
ΔD=k2(aλ+bλ)−k1(aλ+bλ
) =k2−k1+k2−k1 今共存物Bを単体にて測定して得られるΔD=
(k2−k1)即ち波長λとλでの吸
光度差が0になるように係数倍率器20,21の
係数k1,k2をセツトする。一般には吸光度の低い
方の値を係数倍率器によつて高い方の値に合せる
のが便利である。これはk1/k2=bλ/bλ
となるようk1あるいはk2またはその両者をセツト
したことになる。これによりΔDは次のようにな
る。
ΔD=k2−k1 即ち混合物Cを測定することにより共存物Bに
無関係にAを直接測定することができる。
係数倍率器20,21を設定する場合には、最
初に試料セル7内に既知濃度の共存物Bのみを入
れ測定する。そして、差動増巾器の出力が零とな
るように、係数倍率器20,21のいずれか一方
を調整する。その後、試料セル7内に共存物Bと
測定物Aの混合物Cを入れ測定することにより、
共存物Bの影響を除くことができる。
しかしながら、かかる従来法においては、差吸
光度を零にするための係数倍率器の調整に時間を
要し操作性が悪いとともに、係数倍率器の調整に
よつて差吸光度を正確に零にすることが困難であ
るため測定精度が悪いという問題がある。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は操作性が向上ししかも測定精度
の高い二波長分光光度計を提供するにある。
本発明は、共存物の2波長による測定信号の比
を補正係数となし、混合物の第1の波長による補
正係数を乗じた上で第2の波長による測光信号か
ら差し引くことにより共存物の影響を除去し測定
物の光学特性を得るものである。
本発明の一実施例について第3図を用いて説明
する。第1図と同一符号は同一部分を示す。分光
器2,3がそれぞれ単色光λ,λを選択する
場合において、検知器8により電気信号に変換さ
れたλ、λ信号は、プリアンプ9により増巾
された後、アナログ・デイジタル変換器(以下
A/D変換器と略称する)23において交照器6
からのゲート信号に同期してA/D変換される。
デイジタル信号に変換されたλ、λ信号は、
バスライン24をへて、演算装置25に入力す
る。演算装置25において、あらかじめ記憶装置
26に記憶されたプログラムに従い、λ、λ
信号に対して対数変換、差演算等のデータ処理を
行い、バスライン24をへて、表示装置である表
示器27に表示されるか、または、出力回路28
をへて表示装置である記録計29に記録される。
さらに記録装置30,31が構成上あるが、この
点については、以下の動作の説明にあわせて行
う。
混合物の測定に際しては、最初に試料セル7内
に共存物Bが入れられる。共存物Bに対するλ
、λ信号はA/D変換器9によりA/D変換
された後、演算装置25において対数変換され吸
光度信号となる。その後、演算装置25におい
て、λ、λ信号にそれぞれ対応する吸光度信
号bλ,λの比が演算され、その吸光度比k
(=bλ/bλ)が記憶装置30に記憶され
る。次に、試料セル7に測定物Aと共存物Bの混
合物Cが入れられ、測定が行なわれる。演算装置
25において混合物Cの吸光度信号cλ,cλ
が求められる。さらに、記憶装置30に記憶さ
れた吸光度比kがバスライン24をへて読み出さ
れ、演算装置25において、吸光度信号cλ
吸光度比kが乗じられた後、吸光度信号kcλ
とcλの差信号が出力され、表示装置に表示さ
れる。したがつて、上記の出力される差信号ΔD
は次式のようになる。
ΔD=cλ−kcλ 前述したように、混合物Cの濃度は cλ=aλ+bλ cλ=aλ+bλ であるからΔDは以下のようになる。
ΔD=(aλ+bλ)−k(aλ+bλ) =aλ−kaλ+bλ−kbλ ここで、前述したように、kはbλ/bλ
なる値であるため、ΔDは ΔD=aλ−kaλ となる。aλにはkなる係数がかけられている
ことになるが、差信号ΔDはkに影響せずaに対
応する。したがつて、混合物Cから共存物Bの影
響を除いた測定物Aの差吸光度を得られる。ま
た、この差吸光度に濃度変換係数を乗じることに
より、濃度値として表示装置に表示することもで
きる。
次に、分光器2,3のうち、分光器2をλ
設定し、分光器3を波長走査する場合において説
明する。最初に試料セル7内に共存物Bが入れら
れる。共存物Bに対するλ信号および波長走査
された信号は、A/D変換器9によりA/D変換
された後、演算装置25において対数変換され吸
光度信号bλ,b(λ)となる。その後、演算
装置25において、吸光度信号bλ,b(λ)
の比が演算され、第4図Aに示す吸光度比k
(λ)=b(λ)/bλが記憶装置31に記憶さ
れる。次に試料セル7に混合物Cが入れられ測定
が行なわれる。演算装置25において混合物Cの
吸光度信号cλ,c(λ)が求められる。さら
に、記憶装置31に記憶された吸光度比k(λ)
がバスライン24をへて読み出され、演算装置2
5において、吸光度信号cλに吸光度比k
(λ)が乗じられる。したがつて、得られる差吸
光度スペクトルの信号ΔDSは、 ΔDS=c(λ)−k(λ)cλ =a(λ)−k(λ)aλ+b(λ)−k
(λ)bλ となる。ここで、吸光度比k(λ)はb(λ)/
bλであるので、 ΔDS=a(λ)−k(λ)aλ となる。しかしながら、この差吸光度スペクトル
(第4図B)の信号は、aλに対して共存物B
に関する吸光度比k(λ)の影響を受けているた
め、共存物Bの種類によつて、スペクトルの形状
が異ることになる。したがつて、測定物Aの真の
スペクトル(第4図Cの)との相似性が保たれ
ない。そこで、演算装置25において上述のΔ
DSをさらに吸光度比k(λ)で除することによ
り、測定物Aの真のスペクトルと相似性のある差
吸光度スペクトル(第4図Cの)を得ることが
できる。
以上の説明では、記憶装置26,30,31の
3個を備えているが、単一の記憶装置としてもよ
い。より一般的には、演算処理の指令等はリー
ド・オンリー・メモリ(ROM)を、吸光度信
号、吸光度比などのデータはランダム・アクセ
ス・メモリ(RAM)を用いればよい。また、以
上の説明では、吸光度表示について説明している
が、透過率表示の吸収スペクトルとしても、ま
た、吸収率の時間変化としてもよい。また、さら
に、光源から検知器に至る光学系については、第
3図に示すもの以外の光学系についても同様に適
用し得るものである。例えば、光源からの光を試
料セルに照射した後、多波長分光光度計を用いる
ことも可能である。
また、共存物が2種類以上の場合にも同様にし
て適用し得る。
本発明の一実施例によれば、従来は差吸光度を
零にするために係数倍率器を用いているが、本実
施例では係数倍率器が不要であるとともに、その
調整も不要であるため、操作性が向上する。ま
た、共存物の影響を除くために補正係数である吸
光度比は演算装置において求められるものであ
り、演算処理の有効桁数を増すことにより容易に
精度が高まるとともに、かかる精度の高い補正係
数を用いることにより、測定精度も向上する。ま
た、さらに、従来不可能であつた混合物中の測定
物の差吸光度スペクトルを測定することも可能で
ある。
本発明によれば、二波長分光光度計における操
作性、測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の二波長分光光度計のブ
ロツク構成図であり、第3図は本発明の一実施例
の二波長分光光度計のブロツク構成図、第4図は
吸光度比および差吸光度スペクトルを示す図であ
る。 1……光源、2,3……分光器、7……試料セ
ル、8……検知器、10……演算装置、30……
記憶装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 測定物と共存物の混在した混合物試料を、第
    1、第2の波長の単色光を用いて上記測定物の濃
    度を測定する二波長分光光度計において、上記共
    存物の第1の波長による吸光度信号と第2の波長
    による吸光度信号との比からなる補正係数を求め
    る手段と、上記混合物試料の上記第1の波長によ
    る吸光度信号と上記第2の波長による吸光度信号
    とを求める手段と、上記混合物試料の上記第2の
    波長による吸光度信号から上記補正係数を乗じた
    上記混合物試料の上記第1の波長による吸光度信
    号を差引く手段とを備えたことを特徴とする二波
    長分光光度計。
JP3919478A 1978-04-05 1978-04-05 Two-wavelength spectrophotometer Granted JPS54131985A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3919478A JPS54131985A (en) 1978-04-05 1978-04-05 Two-wavelength spectrophotometer
DE19792913545 DE2913545A1 (de) 1978-04-05 1979-04-04 Zweistrahl-verfahren und -geraet mit unterschiedlicher wellenlaenge zur analyse eines stoffs in einem loesungsgemisch
US06/027,099 US4299487A (en) 1978-04-05 1979-04-04 Method of and device for analyzing one ingredient in a mixed solution with two light beams of different wavelengths

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JP3919478A JPS54131985A (en) 1978-04-05 1978-04-05 Two-wavelength spectrophotometer

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JPS54131985A JPS54131985A (en) 1979-10-13
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