JPS6219946Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6219946Y2 JPS6219946Y2 JP1979057296U JP5729679U JPS6219946Y2 JP S6219946 Y2 JPS6219946 Y2 JP S6219946Y2 JP 1979057296 U JP1979057296 U JP 1979057296U JP 5729679 U JP5729679 U JP 5729679U JP S6219946 Y2 JPS6219946 Y2 JP S6219946Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis direction
- light
- sample
- wavelength
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は多チヤンネルダブルビーム二波長分
光光度計に関するものである。
光光度計に関するものである。
生化学自動分析装置の分野において、検査項目
を異にする多数の検体を同時分析する二波長分光
光度計として従来からのフイルター方式すなわち
試料を透過した光を二波長に分光するものに比
し、エネルギー効率が高く、かつ1つまたは2つ
の収差の少ないツエルニ・ターナ形分光器を含む
光学系だけで多(数)項目の同時分析ができる多
チヤンネル二波長分光光度計が開発されている。
これはX軸方向に配列された多数の試料セルから
の透過光をX軸方向に長さをもつ一つのスリツト
を介して、その分光された各セル透過光のスペク
トル帯がY軸方向に分散されたスペクトルとなる
ように配置した波長分散光学系上に投光するとと
もに、スペクトルの受光部を有し、この受光部は
Y軸方向に配置される2個以上の検出素子から成
る検出部をもち、この各検出部は各スペクトル帯
の出現位置に対応してX軸方向に板状に配列され
ているものである。この多チヤンネル二波長分光
光度計は以上の構成によつてフイルター方式の装
置に比しきわめて高い分解能が得られ、フイルタ
ー方式で特に明るさが問題となる短波長領域での
良効率の測定が可能となり、さらに波長の選択が
検出位置だけで行えるなどの利点を有している。
しかしながら上記装置は従来シングルビームを用
いたものであり、その光源の輝度変化は直接測定
値に影響を与えるものである。このため光源の輝
度安定のために定電圧装置が用いられ、しかも電
源投入後1時間以上の安定時間を必要とした。し
かるに生化学自動分析装置としては搬入または採
取された検体を直ちに分析しなければならない緊
急検査が往々にして行われる。これに対応して上
記光源を定格電圧の約80%位に逓減し待機させる
必要がある。このような光源ランプの使用条件で
はランプの寿命からしても従来のシングルビーム
方式ではその劣化による輝度変化を補償できず、
そのまま測定誤差となり、実用化できなかつた。
また光源の波長に対するエネルギーは外気温の急
変などでも変化するし、特に短波長において光源
のエネルギー変動すなわち色温度の変動はシング
ルビーム方式では補償できない。最近臨床検査の
重要性が一段と増し、上記のような緊急検体の24
時間待機状態が要求され、その光源の経年変化そ
の他の原因によるエネルギー変動を補償し常に一
定の輝度を保つことによつて分析精度の高い装置
が強く要望される現状である。
を異にする多数の検体を同時分析する二波長分光
光度計として従来からのフイルター方式すなわち
試料を透過した光を二波長に分光するものに比
し、エネルギー効率が高く、かつ1つまたは2つ
の収差の少ないツエルニ・ターナ形分光器を含む
光学系だけで多(数)項目の同時分析ができる多
チヤンネル二波長分光光度計が開発されている。
これはX軸方向に配列された多数の試料セルから
の透過光をX軸方向に長さをもつ一つのスリツト
を介して、その分光された各セル透過光のスペク
トル帯がY軸方向に分散されたスペクトルとなる
ように配置した波長分散光学系上に投光するとと
もに、スペクトルの受光部を有し、この受光部は
Y軸方向に配置される2個以上の検出素子から成
る検出部をもち、この各検出部は各スペクトル帯
の出現位置に対応してX軸方向に板状に配列され
ているものである。この多チヤンネル二波長分光
光度計は以上の構成によつてフイルター方式の装
置に比しきわめて高い分解能が得られ、フイルタ
ー方式で特に明るさが問題となる短波長領域での
良効率の測定が可能となり、さらに波長の選択が
検出位置だけで行えるなどの利点を有している。
しかしながら上記装置は従来シングルビームを用
いたものであり、その光源の輝度変化は直接測定
値に影響を与えるものである。このため光源の輝
度安定のために定電圧装置が用いられ、しかも電
源投入後1時間以上の安定時間を必要とした。し
かるに生化学自動分析装置としては搬入または採
取された検体を直ちに分析しなければならない緊
急検査が往々にして行われる。これに対応して上
記光源を定格電圧の約80%位に逓減し待機させる
必要がある。このような光源ランプの使用条件で
はランプの寿命からしても従来のシングルビーム
方式ではその劣化による輝度変化を補償できず、
そのまま測定誤差となり、実用化できなかつた。
また光源の波長に対するエネルギーは外気温の急
変などでも変化するし、特に短波長において光源
のエネルギー変動すなわち色温度の変動はシング
ルビーム方式では補償できない。最近臨床検査の
重要性が一段と増し、上記のような緊急検体の24
時間待機状態が要求され、その光源の経年変化そ
の他の原因によるエネルギー変動を補償し常に一
定の輝度を保つことによつて分析精度の高い装置
が強く要望される現状である。
この考案は以上の現況に鑑みてなされたもの
で、近年開発された上記多チヤンネル二波長分光
光度計を改良し、上記長時間連続点灯による光源
の劣化やその他の因によるエネルギーの変動を完
全に補償するについて、構造に大幅な変更を加え
ず、従来のシングルビーム方式をダブルビーム方
式として光源の輝度を常に一定に自動補償し、分
析精度の向上と光源ランプの寿命の長期化を目的
とするものである。すなわち複数個の試料セルを
X軸方向に1列に配列し、これら各試料セルから
の透過光をそれぞれX軸方向に長い1本のスリツ
トを通した後分光しその分光された各試料セル透
過光のスペクトル帯がそれぞれY軸方向に分散さ
れたスペクトルとなるよう波長分散光学系を配置
するとともに、一平面内に、前記各試料セルに対
応してそれぞれY軸方向に配置される少なくとも
2個の検出素子からなる検出部列を、前記各スペ
クトル帯の出現位置に対応して前記試料セルの数
と同数だけX軸方向に配列してなるスペクトルの
受光部を設けた多チヤンネルダブルビーム二波長
分光光度計において、前記試料セルの列に1個の
標準試料セルを追加して配列するとともに、前記
スペクトルの受光部に、前記1個の標準試料セル
に対応して1個の検出素子を、そのスペクトル帯
の出現位置に対応して追加して設け、かつ前記標
準試料セル透過光の特定スペクトルの強度を一定
に保つよう光源輝度を自動制御する回路を付設し
たことを特徴とする多チヤンネルダブルビーム二
波長分光光度計にかかるものである。
で、近年開発された上記多チヤンネル二波長分光
光度計を改良し、上記長時間連続点灯による光源
の劣化やその他の因によるエネルギーの変動を完
全に補償するについて、構造に大幅な変更を加え
ず、従来のシングルビーム方式をダブルビーム方
式として光源の輝度を常に一定に自動補償し、分
析精度の向上と光源ランプの寿命の長期化を目的
とするものである。すなわち複数個の試料セルを
X軸方向に1列に配列し、これら各試料セルから
の透過光をそれぞれX軸方向に長い1本のスリツ
トを通した後分光しその分光された各試料セル透
過光のスペクトル帯がそれぞれY軸方向に分散さ
れたスペクトルとなるよう波長分散光学系を配置
するとともに、一平面内に、前記各試料セルに対
応してそれぞれY軸方向に配置される少なくとも
2個の検出素子からなる検出部列を、前記各スペ
クトル帯の出現位置に対応して前記試料セルの数
と同数だけX軸方向に配列してなるスペクトルの
受光部を設けた多チヤンネルダブルビーム二波長
分光光度計において、前記試料セルの列に1個の
標準試料セルを追加して配列するとともに、前記
スペクトルの受光部に、前記1個の標準試料セル
に対応して1個の検出素子を、そのスペクトル帯
の出現位置に対応して追加して設け、かつ前記標
準試料セル透過光の特定スペクトルの強度を一定
に保つよう光源輝度を自動制御する回路を付設し
たことを特徴とする多チヤンネルダブルビーム二
波長分光光度計にかかるものである。
以下、図面によつてこの考案の実施例装置を説
明する。第1図は装置正面より見た装置の光学
系の構成図でこの分散光学系の子午面での光束を
示すもの、第2図は装置上面から見た平面図
で、同じく分散光学系の球欠面での光束を示すも
のである。1は光源でたとえば径約1mm長さ約10
mmのコイル状タングステンフイラメントであり図
のようにその長さ方向をX軸にして設けてある。
2はその点灯電圧自動制御器、3は熱線吸収フイ
ルター、4は絞り、5はシリンドリカルレンズ、
6は球面レンズで以上が光源からの光を集光する
集光レンズ系である。7は平面鏡、8は球面鏡
で、この8は図に示すようにフローセル9a〜
9fおよび標準セル10の各1個ごとに対応し、
セルの数だけX軸に一列に並べられている。フロ
ーセル9a〜9fは中央の標準セル10の左右に
たとえば3個づつX軸に垂直のY軸に配列され、
試料溶液が注入され、標準セル10はフローセル
ではなく空気または水などを充填し、純溶媒と
し、これを透過した光の強さを標準するもので、
セルを置かない空洞部でもよい。この10がこの
装置の特徴の一つである。11はX軸方向に長い
入射スリツト、12,13は球面鏡、14は回折
格子(分散素子)、15は受光部で、第2図で説
明する半導体光検出素子を配列している。以上の
光学系と同一の構成の光学系が今一つ1′,3′の
み示し全体を図示しないが、この装置に設けら
れ、チヤンネル数を増している。図に示すよう
に光源1からの光はフローセル9および標準セル
10を3回透過し、入射スリツト11の幅方向D
Yには光源1の像が、入射スリツトの長さ方向DX
にはほぼ各セルの境界線が結像されるようにして
ある。このようにすれば、14の回折格子の焦点
面は、X軸方向には各セルの透過光のスペクトル
帯(図の一点鎖線Ba〜Bfが対応し、Y軸方向
には通常の分光器と同様スペクトル(図の一点
鎖線Bu〜Blが対応する。第2図は第1図の受光
部(検出器部)15を示すもので、A,B,C,
D,E,Fは各フローセル9a〜9fに1対1で
対応してそのスペクトル帯出現位置に検出素子1
6を配列したものであり、点線は選択しない検出
素子16を示す。たとえば340nmから700nmの間
に11個のホトダイオードを配置する。中央のSは
この装置の特徴の今一つのもので前記標準セル1
0に対応し、中央付近に600nmのスペクトルの検
出用ホトダイオードを1個配置したものである。
このSの検出素子に入射する波長600nmの光束は
他のA〜Eへの光束とは異なるもので、これがダ
ブルビーム方式であり、上記Sに入射する光束は
空洞または水などの純溶媒の透過光であり、光源
ランプ固有の光エネルギー分布にて一定の光量を
示すものである。第3図はその一例を示す図で、
横軸は波長λ、タテ軸はそれに対する光エネルギ
ーの相対強度e%で、たとえばこのランプの
600nmの相対強度esは71%であり、このesはラ
ンプのフイラメントの温度、すなわち色温度の変
化によつて増減するものである(色温度が下がれ
ば減少する)。上記esを常にモニタする上記Sの
ホトダイオードの光電流の変化を第1図中の回路
17で2の光源電圧自動制御器にフイードバツク
させることによつて、その点灯電圧を自動制御し
esを一定に保つ動作をする。これがこの考案の
装置の特徴である光源輝度自動補償装置である。
つぎに9a〜9fの各フローセルの試料液透過光
が第2図のA〜Eの検出素子16に入射される
が、それぞれの試料によつて異なる検査項目に対
応する2つの波長を選定する。たとえばフローセ
ル9aの試料の検査を第3図の370nmを対称波λ
R1とし、480nmを試料波λsとしてその透過光の
強度をA1,A2のホトダイオードで検出し、その
電気信号ER,ESを装置の演算回路(図示しな
い)でlog1/ES−log1/ER=△Aの演算をすれば
(△ A)すなわち吸光度差が測定できる。このように
各フローセルの試料における分析項目に必要な二
波長がA〜E列において上記340〜700nm間でそ
れぞれ任意に選択し、同時に6種の分析、更に今
一つの光学系と併せ12種の同時分析ができるもの
である。この二波長によつて同一フローセル内の
試料での吸光度差を測定するこの方法は前述した
既に開発され用いられているシングルビーム方式
二波長分光光度計と全く同一であり、その高精度
その他の特色は改めて説明をしない。しかし上記
標準セルとその透過光の600nmの光量を一定にす
るダブルビーム方式のこの装置は光源ランプの劣
化、外気温の急変、さらに短波長域における色温
度の変動などによつて第3図に示したような光源
ランプの固有の光強度分布が変動するのを補償
し、常に正しい強度分布の光エネルギーを供給
し、高い分析精度を保つものとなる。
明する。第1図は装置正面より見た装置の光学
系の構成図でこの分散光学系の子午面での光束を
示すもの、第2図は装置上面から見た平面図
で、同じく分散光学系の球欠面での光束を示すも
のである。1は光源でたとえば径約1mm長さ約10
mmのコイル状タングステンフイラメントであり図
のようにその長さ方向をX軸にして設けてある。
2はその点灯電圧自動制御器、3は熱線吸収フイ
ルター、4は絞り、5はシリンドリカルレンズ、
6は球面レンズで以上が光源からの光を集光する
集光レンズ系である。7は平面鏡、8は球面鏡
で、この8は図に示すようにフローセル9a〜
9fおよび標準セル10の各1個ごとに対応し、
セルの数だけX軸に一列に並べられている。フロ
ーセル9a〜9fは中央の標準セル10の左右に
たとえば3個づつX軸に垂直のY軸に配列され、
試料溶液が注入され、標準セル10はフローセル
ではなく空気または水などを充填し、純溶媒と
し、これを透過した光の強さを標準するもので、
セルを置かない空洞部でもよい。この10がこの
装置の特徴の一つである。11はX軸方向に長い
入射スリツト、12,13は球面鏡、14は回折
格子(分散素子)、15は受光部で、第2図で説
明する半導体光検出素子を配列している。以上の
光学系と同一の構成の光学系が今一つ1′,3′の
み示し全体を図示しないが、この装置に設けら
れ、チヤンネル数を増している。図に示すよう
に光源1からの光はフローセル9および標準セル
10を3回透過し、入射スリツト11の幅方向D
Yには光源1の像が、入射スリツトの長さ方向DX
にはほぼ各セルの境界線が結像されるようにして
ある。このようにすれば、14の回折格子の焦点
面は、X軸方向には各セルの透過光のスペクトル
帯(図の一点鎖線Ba〜Bfが対応し、Y軸方向
には通常の分光器と同様スペクトル(図の一点
鎖線Bu〜Blが対応する。第2図は第1図の受光
部(検出器部)15を示すもので、A,B,C,
D,E,Fは各フローセル9a〜9fに1対1で
対応してそのスペクトル帯出現位置に検出素子1
6を配列したものであり、点線は選択しない検出
素子16を示す。たとえば340nmから700nmの間
に11個のホトダイオードを配置する。中央のSは
この装置の特徴の今一つのもので前記標準セル1
0に対応し、中央付近に600nmのスペクトルの検
出用ホトダイオードを1個配置したものである。
このSの検出素子に入射する波長600nmの光束は
他のA〜Eへの光束とは異なるもので、これがダ
ブルビーム方式であり、上記Sに入射する光束は
空洞または水などの純溶媒の透過光であり、光源
ランプ固有の光エネルギー分布にて一定の光量を
示すものである。第3図はその一例を示す図で、
横軸は波長λ、タテ軸はそれに対する光エネルギ
ーの相対強度e%で、たとえばこのランプの
600nmの相対強度esは71%であり、このesはラ
ンプのフイラメントの温度、すなわち色温度の変
化によつて増減するものである(色温度が下がれ
ば減少する)。上記esを常にモニタする上記Sの
ホトダイオードの光電流の変化を第1図中の回路
17で2の光源電圧自動制御器にフイードバツク
させることによつて、その点灯電圧を自動制御し
esを一定に保つ動作をする。これがこの考案の
装置の特徴である光源輝度自動補償装置である。
つぎに9a〜9fの各フローセルの試料液透過光
が第2図のA〜Eの検出素子16に入射される
が、それぞれの試料によつて異なる検査項目に対
応する2つの波長を選定する。たとえばフローセ
ル9aの試料の検査を第3図の370nmを対称波λ
R1とし、480nmを試料波λsとしてその透過光の
強度をA1,A2のホトダイオードで検出し、その
電気信号ER,ESを装置の演算回路(図示しな
い)でlog1/ES−log1/ER=△Aの演算をすれば
(△ A)すなわち吸光度差が測定できる。このように
各フローセルの試料における分析項目に必要な二
波長がA〜E列において上記340〜700nm間でそ
れぞれ任意に選択し、同時に6種の分析、更に今
一つの光学系と併せ12種の同時分析ができるもの
である。この二波長によつて同一フローセル内の
試料での吸光度差を測定するこの方法は前述した
既に開発され用いられているシングルビーム方式
二波長分光光度計と全く同一であり、その高精度
その他の特色は改めて説明をしない。しかし上記
標準セルとその透過光の600nmの光量を一定にす
るダブルビーム方式のこの装置は光源ランプの劣
化、外気温の急変、さらに短波長域における色温
度の変動などによつて第3図に示したような光源
ランプの固有の光強度分布が変動するのを補償
し、常に正しい強度分布の光エネルギーを供給
し、高い分析精度を保つものとなる。
以上の実施例装置はフローセル6個と、標準セ
ル1個を1つの光学系とし、同じ構成の光学系を
今一つに設けた例であるがそのフローセルの個数
は6個に限定されるものではない。またX軸,Y
軸として説明したが、これら両軸が入れ換つた構
成も可能であることはいうまでもない。
ル1個を1つの光学系とし、同じ構成の光学系を
今一つに設けた例であるがそのフローセルの個数
は6個に限定されるものではない。またX軸,Y
軸として説明したが、これら両軸が入れ換つた構
成も可能であることはいうまでもない。
この考案は以上のように構成されているので、
生化学自動分析の分野において多数の検体を多数
の検査項目について一度に検査することができる
二波長分光光度計を、ダブルビーム方式に改良す
ることによつて緊急検査に待機することが多いた
めに劣化しやすい光源ランプの光エネルギーの変
動およびその他の因による変動を常に自動補償
し、ランプを長寿命に使用しうるとともに良好な
精度で安定した分析測定のできる有用な装置を提
供しえたものである。
生化学自動分析の分野において多数の検体を多数
の検査項目について一度に検査することができる
二波長分光光度計を、ダブルビーム方式に改良す
ることによつて緊急検査に待機することが多いた
めに劣化しやすい光源ランプの光エネルギーの変
動およびその他の因による変動を常に自動補償
し、ランプを長寿命に使用しうるとともに良好な
精度で安定した分析測定のできる有用な装置を提
供しえたものである。
第1図は実施例の多チヤンネルダブルビーム
二波長分光光度計の光学系の正面図、第1図は
同じくその平面図、第2図はこの装置の受光部で
中央に標準セルに対応する光検出素子1個と、そ
の左右に各3個の試料フローセルに対応する光検
出素子が11個Y方向に配列され〓はそれを検査項
目によつてそれぞれ2個選定した状態を示す説明
図、第3図は光源ランプの波長数に対応する光エ
ネルギーの相対強度を示す例図である。 1……光源、2……光源点灯電圧制御器、9A
〜9F……試料セル(フローセル)、10……標
準試料セル(空気または水などの純溶媒充填)、
X−X……X軸方向(光源1長さ方向および9,
10のセル配列方向)、Y−Y……Y軸方向(試
料セルの長さ方向)、11……X軸方向に長いス
リツト、Ba〜Bf……各セル透過光のスペクトル
帯、Bu〜Bl……Y軸方向に分散された各セル透
過光のスペクトル帯(たとえば340nm〜
700nm)、15……スペクトル受光部、S……標
準試料セルに対応する光検出素子、A〜F……試
料セル(9a〜9f)に対応する光検出素子、λ
……波長、e……光エネルギーの相対強度
(%)、es……600nmの(e)(標準試料透過光の
特定スペクトル強度)。
二波長分光光度計の光学系の正面図、第1図は
同じくその平面図、第2図はこの装置の受光部で
中央に標準セルに対応する光検出素子1個と、そ
の左右に各3個の試料フローセルに対応する光検
出素子が11個Y方向に配列され〓はそれを検査項
目によつてそれぞれ2個選定した状態を示す説明
図、第3図は光源ランプの波長数に対応する光エ
ネルギーの相対強度を示す例図である。 1……光源、2……光源点灯電圧制御器、9A
〜9F……試料セル(フローセル)、10……標
準試料セル(空気または水などの純溶媒充填)、
X−X……X軸方向(光源1長さ方向および9,
10のセル配列方向)、Y−Y……Y軸方向(試
料セルの長さ方向)、11……X軸方向に長いス
リツト、Ba〜Bf……各セル透過光のスペクトル
帯、Bu〜Bl……Y軸方向に分散された各セル透
過光のスペクトル帯(たとえば340nm〜
700nm)、15……スペクトル受光部、S……標
準試料セルに対応する光検出素子、A〜F……試
料セル(9a〜9f)に対応する光検出素子、λ
……波長、e……光エネルギーの相対強度
(%)、es……600nmの(e)(標準試料透過光の
特定スペクトル強度)。
Claims (1)
- 複数個の試料セルをX軸方向に1列に配列し、
これら各試料セルからの透過光をそれぞれX軸方
向に長い1本のスリツトを通した後分光しその分
光された各試料セル透過光のスペクトル帯がそれ
ぞれY軸方向に分散されたスペクトルとなるよう
波長分散光学系を配置するとともに、一平面内
に、前記各試料セルに対応してそれぞれY軸方向
に配置される少なくとも2個の検出素子からなる
検出部列を、前記各スペクトル帯の出現位置に対
応して前記試料セルの数と同数だけX軸方向に配
列してなるスペクトルの受光部を設けた多チヤン
ネルダブルビーム二波長分光光度計において、前
記試料セルの列に1個の標準試料セルを追加して
配列するとともに、前記スペクトルの受光部に、
前記1個の標準試料セルに対応して1個の検出素
子を、そのスペクトル帯の出現位置に対応して追
加して設け、かつ前記標準試料セル透過光の特定
スペクトルの強度を一定に保つよう光源輝度を自
動制御する回路を付設したことを特徴とする多チ
ヤンネルダブルビーム二波長分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979057296U JPS6219946Y2 (ja) | 1979-04-26 | 1979-04-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979057296U JPS6219946Y2 (ja) | 1979-04-26 | 1979-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155950U JPS55155950U (ja) | 1980-11-10 |
| JPS6219946Y2 true JPS6219946Y2 (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=29291378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979057296U Expired JPS6219946Y2 (ja) | 1979-04-26 | 1979-04-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6219946Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858440A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Shimadzu Corp | 2波長多項目分光分折装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007989A (en) * | 1975-09-29 | 1977-02-15 | International Business Machines Corporation | Hadamard filter design |
-
1979
- 1979-04-26 JP JP1979057296U patent/JPS6219946Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155950U (ja) | 1980-11-10 |
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