JPS62100645A - 吸光度測定装置 - 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】 イ　産業上の利用分野 本発明は分光光度計における、吸光度を示す測光回路に
関する。

口　従来の技術 分光光度計では試料の吸光度を測定することが主目的の
一つである。吸光度Ａは対照試料の透過光の電気信号変
換値をＴＯ１被測定試料透過尤の電気信号変換値をＴと
するとき Ａ＝ｊ’ｏＰＴｏ−ｊ’ｏりＴ　・・・・・・・・・・
・・・・ｔｌ）で求められる。従って光電変換信号を対
数変換する必要があるが、この対数変換（こアナログ変
換回路を用いる方式とコンピュータ（こよる数値計算方
式とがある。上記アナログ方式は、全体的（こ構成が簡
単であり、光源、光検出器等の各部の特性Ｇこを よって決まる総合感が波長（・こよって非常Ｑこ広い範
囲にわたって変化するの、に対して、その夕゛イナミン
クレンジを対数圧縮して信Ｕ−処理するのに好都合であ
るため、一般には吸光度を求めるのくこアナログ方式が
広く用いられている。

しかし、上記アナログ方式では広い夕°イナミツクレン
ジにわたって良好な対数変換特性を有する対数変換素子
の入手が困難であるため、アナログ方式では低精度の結
果した得られなかった。

ハ　発明が解決しようとする問題点 本発明はアナログ方式の吸光度測定回路で１−述問題点
を克服して精度の良い回路を得ようとするものである。

二　問題点解決のための手段 参照光信号及び試料光信号の各々の対数変換信号の差に
、対数変換回路の作動域により異る補正係数を掛算して
表示するようにした。

ホ　作用 補正係数を掛算する方法は二つの対数変換信号の差を出
力する引算回路のゲインを変えるアナログ方式でも、ソ
フト的に掛算を行うディジタル方式でもよい。普通のア
ナログ対数変換回路を使って得られる吸光度信号におけ
る誤差は対数変換特性の傾きが入力信号よって異ること
によって発生し、吸光度信号は二つの対数変換信号の差
であるから、変換特性の傾きの違いだけを補正すればよ
い。つまり係数を掛算するだけでよく、定数を加減する
必要はない。

今、対数変換回路の入力をＸ、出力をｙとして、対数変
換特性を ｙ　＝＝ｋ（ｘＭ　ｏ　９　ｘ と書くと、実際上にへ）はＸの相当広い範囲で一定とみ
なせるので、吸光度Ａは Ａ’＝ｙｏ−ｙ＝ｋ（ｘｏ）ｆｏりｘ　ｏ−ｋ（ｘ）ｌ
ｏノＸでｋ（ｘ）−ｋ　Ｃｘ　ｏ　）　＝にの範囲では
Ａ＝＊／ｋ、またｋ（ｘ）＝ｋ　（ｘ　ｏ　）　＝に’
の範囲ではＡ＝Ａシ′に′とすれば、何れの場合でも正
しい吸光度へ二１０９ｘｏ−１ｏ７ｘが得られることに
なる。

へ　実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。Ｄｒ、Ｄｓは夫々ホ
トダイオードで、Ｄｒには参照光が入射し、Ｄｓには試
料光が入射する。オペアンプＡ１とトランジスタＴｒｉ
とで対数変換回路が構成され、Ｄｒの出力である参照光
電流１ｒを対数変換する。オペアンプＡ２とトランジス
タＴｒ２とでもう一つの対数変換回路が構成されて、Ｄ
ｓの出力である試料光電流ｉｓを対数変換する。二つの
対数変換回路の出力１ｏ９ｃｉｒ）と１ｏ９（ｉＳ）と
はオペアンプＡ３及び４個の抵抗Ｒで構成された引算回
路に入力され、前記ｉｌ１式に従う引算が行われて吸光
度信号が得られる。上記引算回路のゲインはオペアンプ
Ａ３の出力側に接続された可変抵抗Ｖｒを調節すること
によって可変である。

従来はこのオペアンプＡ３の出力を吸光度としてメータ
により表示していた。即ち参照光側と試料光側（こ共に
溶媒だけのブランク試料をセットして、そのときのメー
タの表示が０になるようにメータの零点を調整し、次に
吸光度既知の試料を試料光側にセットしてメータがその
吸光度値を示すように可変抵抗を調節していた。

これを二対して本発明では参照光側の光電流ｉｒのレベ
ルに応じてオペアンプＡ３の出力（こ異る補正係数を掛
ける（オペアンプＡ３のゲインヲ変えても同じ）ように
した。図の実施例では参照光電流は分光光度計の総合特
性で波長の関数として決まっているので、波長範囲によ
ってオペアンプＡ３の出力に掛ける係数を切換えるよう
にしている。

即ちバックアップＲＡＭ（電源を切っても記憶が保持さ
れるようにしたＲＡＭ）に波長範囲とそれに対応する係
数とを予め記憶させておき、オペアンプＡ３の出力をＡ
／ＤコンバータＡＤを介してＣＰＵに送る。ＣＰＵは分
光器の波長範囲番こ応じてバックアンプＲＡＭから読出
した係数を、入力された上記オペアンプＡ３の出力に掛
算して吸光度として表示装置ＰＧこ出力し表示する。

第２図は分光光度計の参照光電流ｉｒと波長との関係の
一例を示す（参照光光路に何もセットしない場合）。第
３図は対数変換回路の特性の一例である。第３図の例で
は対数変換特性は光電流（ｉｒ）が１０　　　Ａ以上の
所では充分な直線性を＝７ 示しているが、１０　　　Ａ以下の所では上の直線特性
の延長（点線）より次第に離れて行（。この領域は１０
”’−７Ａ以上の領域の直線特性とは異る傾斜を持った
他の直線で充分番こ近似できる。第２図でｉｒが１０　
　’Ａ以下（こなるのは波長範囲で４５０１ｍ以下及び
９００ｎｍ以上である。そこで実施例では波長範囲４５
０〜９００ｎｍの間ではオペアンプＡ３に掛ける係数を
１とし、４５０ｎｍ以下及び９００ｎｍ以上において１
より大きい一定値の係数を掛けるようにした。この係数
の設定操作は次のようにして行われる。

分光光度計を７００ｎｍに設定し、参照光路、試料光路
に夫々ブランク試料をセットし、Ａ／Ｄコンバータの出
力を表示装置Ｐに表示させる。参照光路、試料光路の特
性が完全に同じであればこのときＡ／Ｄコンバータの出
力は０で表示もＯＧこなるか、実際は０ではないので、
表示が０になるようＡ／Ｄコンバータ出力から引算する
数を決める。この数はキーボードＫによって入力される
。

次に試料光路に吸光度既知の試料或はフィルタをセット
し、表示装置Ｐがその既知吸光度を表示するよう（こ可
変抵抗Ｖｒを調整する。この調整を行うと始め（こ行っ
た０表示が変わることがあるので、再度０表示の調整を
行い、上述した操作を繰返す。

以上の操作はＡ／Ｄコンバータ出力に掛ける係数を１と
して行われる。以上の操作で吸光度Ｏを表示装置ＰでＯ
と表示するためＡ／Ｄコンバータ出力から引算すべき数
Δと可変抵抗Ｖｒの抵抗値が決定され、Δはバックアッ
プＲＡＭに登録され、以後ｃＰＵはＡ／Ｄコンバータの
出力からΔを引算したものを吸光度として表示する。次
に分光光度計の波長を３００ｎｍに設定し、この波長で
既知吸光度の試料を試料光路にセットし、表示装置Ｐの
表示がその既知濃度を示す、ｌ−う（二、Ａ　、／　Ｉ
）変コンバータから」を引算した値に掛けるべき係数を
キーボードＫ（こよって入力し、表示が既知濃度の値に
なった所でＫを介し、で入力された係数をバックアップ
ＲＡ　Ｍに登録する。以１−のキャリブレーション操作
はΔ及び係数の値がバックアップＲＡＮ（によって電源
ＯＦＦ後も保持されているので、−回行えばよい。

上の実施例では係数の切換えはソフト的に行われている
が、オペアンプ八３の出力側の可変抵抗を２個並列（こ
して、スイッチで何れかが選択できるようにし、波長範
囲（、こ応じて何れかのｒ１Ｊ変抵抗を選択するようく
こしてもよい。また係数の切換えイｉ５ を上行では波長域に対応させて行っているが、参照光電
流のレベルによって切換えるよう（・ニすることもでき
る。また上例では係数は２種類だけの切換えであるが、
もつと多段の（−υ換えにしてもよく、参照光電流と係
数との関係表を作成［２、或は波長又は参照光電流から
係数を算出する実験式を作っておき、係数を連続的に変
えて行くよう（こすることも可能である。更に本発明が
上例のような三光束分光光度計に限られず、単光束分光
光度計にも適用できることは云うまでもない。

ト　効果 同方式装置より高精度のものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は分光光度計の光電流出力と波長との関係の一例の
グラフ、第３図はアナログ対数変換回路の特性の一例の
グラフである。 代理人　弁理士　　縣　　　　　浩　　介１ｒ（Ａ”１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分光光度計における参照光及び試料光の光電変換信号を
   対数変換するアナログ対数変換回路と、参照光及び試料
   光の対数変換信号の差を出力する引算回路と、この引算
   回路の出力に分光光度計の波長範囲或は参照光の光電変
   換信号或はその対数変換信号のレベルに応じて切換えら
   れる係数を掛算する手段とよりなり、上記掛算の結果を
   吸光度信号とする吸光度測定装置。