JPS62242841A - 螢光分析装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体の濃度分析に係り、特にインライン実時間
計測に好適な蛍光分析装置に関する。

〔従来の技術〕

共存物質や光学窓の汚れ等による光吸収がある試料につ
いて蛍光分析を実施する場合には、その吸光スペクトル
に応じた補正を施す必要があり、一般には吸光分析装置
を別途用意しなければならない。特開昭５８−３７５４
５号記載の装置では試料液体の吸光及び蛍光ス゛ベクト
ルを測定できるが、蛍光スペクトル測定には単色光レー
ザを用いるのに対し、吸光スペクトル測定には色素レー
ザを用いて励起光波長を走査する必要がある。この装置
は高感度で蛍光及び吸光スペクトル測定が可能だが、色
素レーザの波長走査に時間がかかるため実時間測定は困
難であり、また２台のレーザを用いるための保守性、操
作性及びコストの面で問題があった°さら番こ・蛍光ス
ペクトル補正の観点カーら１士これと同一の波長領域の
吸光スペクトル測定が必要かつ充分であり、色素レーザ
は過分な設備であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、蛍光スペクトル補正及びそれに基く定
量分析を迅速に実施することが困難であり、また保守性
、操作性、コストの面でも問題があった。

本発明の目的は、共存物質及指光学窓の汚れ等の吸収に
よる蛍光スペクトルの歪みの補正及びこれに基く分析対
象物質の定量分析を非接触・迅速に実施可能であり、か
つ保守性、操作、コストの面で優れた蛍光分析装置を提
供することにある。

本発明は特に、各種化学プラント等、共存物質の入った
プロセス溶液のインライン実時間計測に好適である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、通常の蛍光分析手順に加え、分析対象の蛍
光性物質の高濃度液体（共存物質なし）を用意し、これ
に励起光を照射して発生した蛍光を試料液体に照射して
その透過光強度を測定することにより、達成される。

〔作用〕

分析対象の蛍光性物質の高濃度液体（以下標準液体）を
光励起すると高強度の蛍光が発生する。

この蛍光の試料液体に照射して透過光強度を測定すると
、試料液体及びそれを囲う光学窓の吸収スペクトルがわ
かる。すなわち、標準液体の発する蛍光強度およびスペ
クトルプロファイルはあらかじめわかっているので、透
過光スペクトルを測定すれば吸光スペクトルが求められ
る。試料液体を光励起して得られる蛍光スペクトルの強
度又はプロファイルを補正するのに必要な吸光スペクト
ルの波長領域は蛍光スペクトルの波長領域であるから上
記手法で得た波長領域は必要かつ充分である。

蛍光は単一波長の励起光照射で得られるので。

上記の吸光スペクトルは、多チャンネル検出器を用いれ
ば瞬時分光が可能であり、色素レーザあるいは一般の光
源のような波長走査が不要であり、迅速な計測が可能に
なる。

〔実施例〕

本発明の実施例を以下、説明する。

第１図は装置構成の上面図である。本装置は励起光源で
あるレーザ１．励起光分岐鎖２．標準液体容器３．試料
液体容器４．蛍光集光レンズ５２分光器６．多チャンネ
ル検出器７．データ処理・出力袋Ｎ８からなる。迷光防
止用の暗箱は省略した（以下同じ）。

レーザ１から照射される励起光９は励起光分岐鎖２によ
り光路変更して標準液体容器３に入れられた標準液体１
０を照射する。標準液体１０は分析対象の蛍光性物質の
高濃度溶液であり、好しくは１分析試料液体１１と同一
溶媒の精製したものを溶媒に用いる。標準液体１０の光
励起により発生する蛍光１２は、試料液体容器４中の試
料液体１１を透過して蛍光集光レンズ５で分光器６に集
光され、分光される１分光された光は多チャンネル検出
器７で検出される。検出信号はデータ処理・出力袋Ｎ８
に送られる。データ処理・出力装置８では、上記手順で
求めたスペクトルを、あらかじめ記憶しである標準スペ
クトルとを比較して。

試料液体１１の吸光スペクトルを求める。−例を第２図
に示す、（ａ）は標準スペクトルで（ｂ）が上記手順で
検出したスペクトル、（ｃ）が（ａ）。

（ｂ）から求めた試料液体の吸光スペクトルである。

上記操作後、レーザ１正面の励起光分岐鎖２を移動し、
励起光９を試料液体１１に照射する。試料液体１１から
発生する蛍光は上記操作と同様に分光・検出される。こ
の場合、好ましくは、蛍光集光レンズ１２も移動し最適
配置とする。ｖＡ定した蛍光スペクトルは前記操作で求
めた吸光スペクトルを用いて補正を加える。この補正蛍
光スペクトル強度又はプロファイルを用いて試料液体１
１中の蛍光性物質の濃度を定量できる。上記操作におい
て、多チャンネル検出器を用いるため分光は瞬時にでき
るので、励起光反射鏡及び蛍光集光レンズを移動するだ
けで定量操作が完了する。

以上のように、本実施例によれば、標準液体の蛍光スペ
クトルと標準のスペクトルを用いることにより、共存物
質を含む試料液体中の蛍光性物質濃度を迅速に定量でき
る利点を有する。励起光としてはＸｅ等の白色光源を分
光器、フィルタ等で分光して用いてもよい、また、標準
液体と試料液体を離して配置することもできる。

以下１本発明の別な実施例を説明する。

本実施例の装置構成を第３図に示す０本装置は光ファイ
バを用いて励起光及び蛍光を伝送するものである。第３
図（ａ）は上面図で試料液体容器のある高さでの断面を
示す（ｂ）は異なる高さにおける断面を、（ｃ）は側面
図を示す、レーザ１からの励起光９を反射鏡等で構成さ
れる光分岐機構１３により交互に又は同時に標準液体励
起光用ファイバ１４及び試料液体励起光用ファイバ１５
に送光される。これらファイバから出た励起光９は励起
光集光レンズ１６．励起光反射鏡１７により標準液体１
０及び試料液体１１中に集光される。

標準液体１０から発生した蛍光１２は蛍光反射鏡１８及
び蛍光集光レンズ５により標準液体蛍光用ファイバ１９
へ集光される。試料液体１１がらの蛍光１２も同様に試
料液体蛍光用ファイバ２ｏへ集光される。これら送光さ
れる蛍光は光分岐機構１３により交互に分光器６へ送ら
れる。以下の手順は前記実施例と同様である。

以上のように、本実施例によれば、光ファイバを用いて
励起光、蛍光を伝送するので、遠隔で共存物質の存在す
る試料液体中の蛍光物質濃度を定量できる利点がある。

光分岐機構を液体容器近傍に設置して励起光用ファイバ
及び蛍光用ファイバをそれぞれ一本にすることも可能で
ある。試料液体容器を配管にすれば、プロセス液体のイ
ンライン実時間計測が可能になる。また、プロセス液体
を必要に応じて排出して試料液体部を空にすると。

容器に付着した汚れ等による吸光スペクトルを分離して
求めることもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば１分析対象の蛍光性物質の高濃度液体を
光励起して発生する蛍光を光源として試料液体の吸光ス
ペクトルを測定することにより、共存物質　試料液体を
光励起して発生する蛍光スペクトルへの吸収効果を補正
できるので、高精度な蛍光分析が可能となる。多チャン
ネル検出器を用いれば非接触かつ迅速な実時間計測が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置構成の上面図、第２図
はスペクトルの測定・処理例を示す図、第３図は別な実
施例の装置構成を示す図である。 １・・・レーザ、６・・・分光器、７・・・多チャンネ
ル検出器、８・・・データ処理・出力装置、１０・・・
標準液体、１１・・・試料液体、１４，１５，１９，２
０・・・光ファイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、励起光源、分光器、光検出器、出力装置からなる蛍
   光分析装置において、分析対象の蛍光性物質の高濃度液
   体を光励起し、これから発生する蛍光スペクトルを試料
   液体に照射し、その透過光を検出し、この検出強度を用
   いて、試料液体を光励起したとき得られる蛍光スペクト
   ル強度又はプロファイルを補正することを特徴とする蛍
   光分析装置。 ２、分析対象の蛍光性物質の高濃度液体の入つた容器を
   試料液体と隣接して配置することを特徴とする第１項記
   載の蛍光分析装置。 ３、分析対象の蛍光性物質の高濃度液体を光励起したと
   きに、試料液体及びその周囲の光学窓の吸光スペクトル
   を測定することを特徴とする第１項記載の蛍光分析装置
   。 ４、分析対象の蛍光性物質の高濃度液体と試料液体の光
   励起を、単一励起光源を用い、これからの励起光を反射
   鏡、プリズム等の光路変換素子を用いて分岐することに
   より、同時又は交互に行うことを特徴とする第１項記載
   の蛍光分析装置。