JPS6161332B2 - - Google Patents
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- JPS6161332B2 JPS6161332B2 JP13821479A JP13821479A JPS6161332B2 JP S6161332 B2 JPS6161332 B2 JP S6161332B2 JP 13821479 A JP13821479 A JP 13821479A JP 13821479 A JP13821479 A JP 13821479A JP S6161332 B2 JPS6161332 B2 JP S6161332B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 20
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 6
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/20—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle
- G01J1/22—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using a variable element in the light-path, e.g. filter, polarising means
- G01J1/24—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using a variable element in the light-path, e.g. filter, polarising means using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01J3/021—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or particular reflectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はダブルビーム分光光度計に係り、特
に、２光束の延長線が囲む範囲外に設置した１枚
の集光球面鏡で１個の光電検知器に２光束を集束
させるようにした測光部の構造に関するものであ
る。
に、２光束の延長線が囲む範囲外に設置した１枚
の集光球面鏡で１個の光電検知器に２光束を集束
させるようにした測光部の構造に関するものであ
る。
分光光度計で試料を透過した光を検知する場合
は、光電検知器の受光面上に試料像を結像させて
測光検知することが一般的に行われている。これ
は光電検知器の受光面には感度差（ローカリテ
イ）があるので、その受光位置を固定して測定値
の誤差を避けるためである。このことは特にダブ
ルビーム分光光度計においては測光精度を向上さ
せるために重要視されている。
は、光電検知器の受光面上に試料像を結像させて
測光検知することが一般的に行われている。これ
は光電検知器の受光面には感度差（ローカリテ
イ）があるので、その受光位置を固定して測定値
の誤差を避けるためである。このことは特にダブ
ルビーム分光光度計においては測光精度を向上さ
せるために重要視されている。
第１図は従来のダブルビーム分光光度計の測光
部の光路図である。分光器の出射スリツトを出た
光束は半透明鏡等を用いて２つに分割され、一般
に平行な光束とされて試料１および対照試料２を
透過する。これらを透過した光束はエツジミラー
３、平面ミラー４によつて各々反射され、集光球
面鏡５によつて集光されて光電検知器６の受光面
７に集まる。この２光束は分離された後で回転扇
形板等で交互に遮断されているので、光電検知器
６は２光束の透過光量を交互に検知している。な
お、光電検知器６の出力は増幅した後に対数変換
されて比較され、その測光波長光における試料成
分濃度が得られるようになつている。
部の光路図である。分光器の出射スリツトを出た
光束は半透明鏡等を用いて２つに分割され、一般
に平行な光束とされて試料１および対照試料２を
透過する。これらを透過した光束はエツジミラー
３、平面ミラー４によつて各々反射され、集光球
面鏡５によつて集光されて光電検知器６の受光面
７に集まる。この２光束は分離された後で回転扇
形板等で交互に遮断されているので、光電検知器
６は２光束の透過光量を交互に検知している。な
お、光電検知器６の出力は増幅した後に対数変換
されて比較され、その測光波長光における試料成
分濃度が得られるようになつている。
しかるに上記のような測光部は、２光束の間隔
が比較的挾く、また、測光部を小形に構成するた
めに集光球面鏡５を２光束の延長範囲外に設置し
光電検知器６は平面ミラー４に接近させている。
このような構成では試料１と集光球面鏡５との間
の光路長は対照試料２と集光球面鏡５との間の光
路長より明らかに短くなり、例えば試料１の像を
受光面７上に結像させたときは、対照試料２の像
は受光面７上に結像されない。図に示すように試
料１の像を１対１の倍率で受光面７内に生じさせ
たとすると、対照試料２の像は受光面７の手前に
縮少して生じた後発散して受光面７を照射するの
でその照射範囲は異なり、かつ、その境界も不明
瞭となる。即ち、受光面７における両光束の照射
状態が異なるので測定誤差を生じ易いという欠点
があつた。
が比較的挾く、また、測光部を小形に構成するた
めに集光球面鏡５を２光束の延長範囲外に設置し
光電検知器６は平面ミラー４に接近させている。
このような構成では試料１と集光球面鏡５との間
の光路長は対照試料２と集光球面鏡５との間の光
路長より明らかに短くなり、例えば試料１の像を
受光面７上に結像させたときは、対照試料２の像
は受光面７上に結像されない。図に示すように試
料１の像を１対１の倍率で受光面７内に生じさせ
たとすると、対照試料２の像は受光面７の手前に
縮少して生じた後発散して受光面７を照射するの
でその照射範囲は異なり、かつ、その境界も不明
瞭となる。即ち、受光面７における両光束の照射
状態が異なるので測定誤差を生じ易いという欠点
があつた。
本発明は簡単な構成で測光誤差を減少させるの
に好適なダブルビーム分光光度計を提供すること
を目的とし、その特徴とするところは、試料およ
び対照試料の集光球面鏡による実像を光電検知器
の受光面上に実質的に等しい倍率で結像させる手
段を用いたことにある。
に好適なダブルビーム分光光度計を提供すること
を目的とし、その特徴とするところは、試料およ
び対照試料の集光球面鏡による実像を光電検知器
の受光面上に実質的に等しい倍率で結像させる手
段を用いたことにある。
第２図は本発明の一実施例であるダブルビーム
分光光度計の光路図であり、第１図と同じ部分に
は同一符号を付してある。試料１を透過した光束
は平面鏡８で反射した後でエツジミラー３に入射
させている。このようにすれば、試料１と集光球
面鏡５との間の光路長を平面ミラー８およびエツ
ジミラー３の位置によつて調節することが可能と
なり、対照試料２と試料１の等倍像を受光面７に
結像させることが可能となる。これについては第
３図によつて更に詳細に説明する。
分光光度計の光路図であり、第１図と同じ部分に
は同一符号を付してある。試料１を透過した光束
は平面鏡８で反射した後でエツジミラー３に入射
させている。このようにすれば、試料１と集光球
面鏡５との間の光路長を平面ミラー８およびエツ
ジミラー３の位置によつて調節することが可能と
なり、対照試料２と試料１の等倍像を受光面７に
結像させることが可能となる。これについては第
３図によつて更に詳細に説明する。
第３図は第２図の測光部の結像関係を説明する
図である。点Ａは試料１、対照試料２の中心点、
点Ｂは受光面７の中心点、点Ｍは集光球面鏡５の
反射面の中心点、点Ｃは集光球面鏡５の曲率半径
Ｒの中心点とする。また、上記点Ａの結像点は点
Ｂであるとする。このとき集光球面鏡５による結
像関係は次式で表わされる。
図である。点Ａは試料１、対照試料２の中心点、
点Ｂは受光面７の中心点、点Ｍは集光球面鏡５の
反射面の中心点、点Ｃは集光球面鏡５の曲率半径
Ｒの中心点とする。また、上記点Ａの結像点は点
Ｂであるとする。このとき集光球面鏡５による結
像関係は次式で表わされる。
１／ａ＋１／ｂ＝２／Ｒ・ｃｏｓ………(1
) 但し、ａ＝、ｂ＝、Ｒ＝であり、 ＝＜AMC＝＜BMC 上記(1)式は、集光球面鏡５の反射面の中心点Ｍ
の近くで反射する近軸光線についてのみ成立する
もので、第２図に示すように球面反射面の別個の
点で反射する２光束においては、反射点M′、
M″の間隔が広がる程と交わる位置はＢ点から
離れる。
) 但し、ａ＝、ｂ＝、Ｒ＝であり、 ＝＜AMC＝＜BMC 上記(1)式は、集光球面鏡５の反射面の中心点Ｍ
の近くで反射する近軸光線についてのみ成立する
もので、第２図に示すように球面反射面の別個の
点で反射する２光束においては、反射点M′、
M″の間隔が広がる程と交わる位置はＢ点から
離れる。
次に、M′を中心として反射する光束では、
′＝＜CM′B＝（＜BMC＋＜M′CM）
−＜MBM′＝＋α−ξ′
但し、α＝＜M′CM＝＜M″CM
ξ′＝＜MBM′とする。
また、M″を中心として反射する光束において
は、 ″＝＜CM″B＝（＜BMC＋＜M″BM） −＜MCM″＝−α＋ξ″ 但し、ξ″＝＜MBM″である。
は、 ″＝＜CM″B＝（＜BMC＋＜M″BM） −＜MCM″＝−α＋ξ″ 但し、ξ″＝＜MBM″である。
いま、MM′＝MM″＝ｘとし、BM′をb′とする
と、近似的に次式が成立する。
と、近似的に次式が成立する。
b′＝√２＋′２−２・′・cos（90゜＋）＝√2＋2＋2 ………(2)
同様にしてBM″＝b″とすると
b″＝√２＋″２−２・BM・″・cos（90゜−）＝√2＋2−2 ………(3)
また、α＝tan-1（ｘ／Ｒ）であるので、
ξ′＝tan-1（ＭＭ′ｓｉｎ（９０゜＋）／ＢＭ−ＭＭ′・ｃｏｓ（９０゜＋））＝tan-1（ｘｃｏｓ／ｂ
＋ｘｓｉｎ）………(4) ξ″＝tan-1（ＭＭ″ｓｉｎ（９０゜−）／ＢＭ−ＭＭ″ｃｏｓ（９０゜−））＝tan-1（ｘｃｏｓ／ｂ−
ｘｓｉｎ）………(5) 以上の関係から、b′、b″、′、″は上記(2)、
(3)、(4)、(5)式によつて求められ、これらの値を(1)
式に代入すれば′、″を算出することがで
きる。したがつて、第２図において算出値を満足
するように平面ミラー４，８とエツヂミラー３を
設置すれば、試料１および対照試料２の等倍実像
を光電検知器６の受光面７上に結像させることが
できる。また、試料１、対照試料２、集光球面鏡
５および光電検知器６の受光面７の位置の組合わ
せは、上記以外にはあり得ない。
＋ｘｓｉｎ）………(4) ξ″＝tan-1（ＭＭ″ｓｉｎ（９０゜−）／ＢＭ−ＭＭ″ｃｏｓ（９０゜−））＝tan-1（ｘｃｏｓ／ｂ−
ｘｓｉｎ）………(5) 以上の関係から、b′、b″、′、″は上記(2)、
(3)、(4)、(5)式によつて求められ、これらの値を(1)
式に代入すれば′、″を算出することがで
きる。したがつて、第２図において算出値を満足
するように平面ミラー４，８とエツヂミラー３を
設置すれば、試料１および対照試料２の等倍実像
を光電検知器６の受光面７上に結像させることが
できる。また、試料１、対照試料２、集光球面鏡
５および光電検知器６の受光面７の位置の組合わ
せは、上記以外にはあり得ない。
第４図は第３図で説明した手法で得た一例であ
る。試料１と対照試料２を透過する２光束の間隔
は100mmで、集光球面鏡５の反射面の曲率半径を
200mmとしている。なお、各光学部品間の光路長
はすべてmm単位で示し、光束中心のなす角度は度
単位で示してある。
る。試料１と対照試料２を透過する２光束の間隔
は100mmで、集光球面鏡５の反射面の曲率半径を
200mmとしている。なお、各光学部品間の光路長
はすべてmm単位で示し、光束中心のなす角度は度
単位で示してある。
いま、試料１と集光球面鏡５のM″点間の光路
長を加算すると212.7mmとなり、対照試料２と集
光球面鏡５のM′点間の光路長を加算すると223.3
mmとなる。したがつて、受光面７上の試料１の像
倍率は0.77となり、受光面７上の対照試料２の像
倍率は0.84となつてほぼ一致する。
長を加算すると212.7mmとなり、対照試料２と集
光球面鏡５のM′点間の光路長を加算すると223.3
mmとなる。したがつて、受光面７上の試料１の像
倍率は0.77となり、受光面７上の対照試料２の像
倍率は0.84となつてほぼ一致する。
上記のごとく本実施例の測光部は、試料の透過
光を２枚の平面ミラーで反射させて対照試料の透
過光路長に近づけることによつて、光電検知器の
受光面にほぼ等倍の試料又は対照試料の像を生成
させることが可能となり、測光誤差を減少させる
ことができるという効果をもつている。
光を２枚の平面ミラーで反射させて対照試料の透
過光路長に近づけることによつて、光電検知器の
受光面にほぼ等倍の試料又は対照試料の像を生成
させることが可能となり、測光誤差を減少させる
ことができるという効果をもつている。
上記実施例においては試料側に集光球面鏡５を
設置したが、対照試料２側に集光球面鏡５を設置
し、第２図とは対称な光路を形成させても同じ効
果が得られる。また、第１図の従来の場合でも試
料１の位置を分光器側に近づけて試料１と集光球
面鏡５の間の光路長を増せば、受光面７に等倍像
を生成させることができるが、試料１と対照試料
２の位置が左右に喰い違つて操作が不便となると
共に試料室の構造が複雑になるので本発明の方が
優れている。なお、このように構成した測光部に
は従来用いられていたような両光束を合致させて
光電検知器６に送るための回転ミラーを使用する
必要がなく、可動部を設けていないので安定した
測光値が得られるという利点がある。
設置したが、対照試料２側に集光球面鏡５を設置
し、第２図とは対称な光路を形成させても同じ効
果が得られる。また、第１図の従来の場合でも試
料１の位置を分光器側に近づけて試料１と集光球
面鏡５の間の光路長を増せば、受光面７に等倍像
を生成させることができるが、試料１と対照試料
２の位置が左右に喰い違つて操作が不便となると
共に試料室の構造が複雑になるので本発明の方が
優れている。なお、このように構成した測光部に
は従来用いられていたような両光束を合致させて
光電検知器６に送るための回転ミラーを使用する
必要がなく、可動部を設けていないので安定した
測光値が得られるという利点がある。
本発明のダブルビーム分光光度計は、一方の光
路に平面ミラーを１枚追加配置するだけで光電検
知器の受光面にほぼ等倍の試料および対照試料の
像を作ることができるので、測定誤差を大幅に減
少させることができるという効果が得られる。
路に平面ミラーを１枚追加配置するだけで光電検
知器の受光面にほぼ等倍の試料および対照試料の
像を作ることができるので、測定誤差を大幅に減
少させることができるという効果が得られる。
第１図は従来のダブルビーム分光光度計の光路
図、第２図は本発明の一実施例であるダブルビー
ム分光光度計の光路図、第３図は第２図の測光部
の結像関係を説明する図、第４図は第３図で説明
した手法で得た設計図の一例である。 １……試料、２……対照試料、３……エツヂミ
ラー、４，８……平面ミラー、５……集光球面
鏡、６……光電検知器、７……受光面。
図、第２図は本発明の一実施例であるダブルビー
ム分光光度計の光路図、第３図は第２図の測光部
の結像関係を説明する図、第４図は第３図で説明
した手法で得た設計図の一例である。 １……試料、２……対照試料、３……エツヂミ
ラー、４，８……平面ミラー、５……集光球面
鏡、６……光電検知器、７……受光面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 分光器より出射した光束を２光束に分割して
平行な一対の光束とし、この一対の光束を上記分
光器より等距離な位置に設置した試料と対照試料
とを交互に通過させた後、上記一対の光束の延長
線が挾む範囲外に設置した１個の集光球面鏡で集
光して１個の光電検知器で上記２光束の光量を検
知するごとく構成したダブルビーム分光光度計に
おいて、上記試料および上記対照試料の上記集光
球面鏡による実像を上記光電検知器の受光面上に
実質的に等しい倍率で結像させる手段を用いてな
ることを特徴とするダブルビーム分光光度計。 ２ 上記試料および上記対照試料の実像を等倍率
で結像させる手段が、上記試料と上記集光球面鏡
との間の光路又は上記対照試料と上記集光球面鏡
との間の光路のいずれか上記集光球面鏡に近い光
路に、平面ミラーを２枚設置して上記光路を折り
曲げて２回反射させ、他の光路は１枚の平面ミラ
ーで反射させることにより、上記試料および上記
対照試料と上記集光球面鏡との間の光路長を調節
する手段である特許請求の範囲第１項記載のダブ
ルビーム分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13821479A JPS5661624A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Photometry unit of double beam spectrophotometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13821479A JPS5661624A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Photometry unit of double beam spectrophotometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5661624A JPS5661624A (en) | 1981-05-27 |
| JPS6161332B2 true JPS6161332B2 (ja) | 1986-12-25 |
Family
ID=15216742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13821479A Granted JPS5661624A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Photometry unit of double beam spectrophotometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5661624A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153132A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Shimadzu Corp | 複数チヤンネル分光光度測定装置 |
-
1979
- 1979-10-24 JP JP13821479A patent/JPS5661624A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5661624A (en) | 1981-05-27 |
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