JP2008058155A - Medical photometer - Google Patents

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Hiroshi Suzuki
浩 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical photometer which enables simultaneous multiwavelength measurement that has long been a problem, comprising a feature to obtain a dark signal of a light receiving element and a sensitivity adjustment signal which suppresses the effect of intensity change of a light source and a feature to enable the selection of not a prescribed wavelength but an arbitrary wavelength, by suppressing change of a reaction liquid due to applied light by reducing energy of the applied light as an advantage of a monochromator-type photometer, and by performing signal processing by dividing the light into two by a half mirror and producing a reference signal. <P>SOLUTION: This medical photometer comprises: a light source for generating white light which penetrates a sample; a spectral means for separating the white light which penetrates the sample into monochromatic light; a light receiving means for receiving the monochromatic light separated by the spectral means; and a wavelength selection means for changing a wavelength of the monochromatic light. A rotating slit with a reflector is used as the wavelength selection means. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、医用光度計に係り、特に、血清と試薬を反応処理させた検体を直接吸引して分析をする際の多波長同時分光測定に用いられる医用光度計に関する。   The present invention relates to a medical photometer, and more particularly to a medical photometer used for multi-wavelength simultaneous spectroscopic measurement when directly analyzing a specimen obtained by reacting serum and a reagent.

血清と試薬とを反応処理させた検体を、湿式分析によって行う方法は、分析反応の温度や反応物質の温度などの分析条件を正確に規定出来る。このため、再現性、定量精度に優れ、この湿式分析方法に用いられる医用光度計は、病院や臨床検査センター、保健所等で病気の診断や早期発見に不可欠の装置として広く使用されている。   The method of performing a wet reaction analysis on a sample obtained by reacting serum with a reagent can accurately define analysis conditions such as the temperature of the analytical reaction and the temperature of the reactant. For this reason, the medical photometer used in this wet analysis method is excellent in reproducibility and quantitative accuracy, and is widely used as an indispensable device for diagnosing and early detection of diseases in hospitals, clinical laboratory centers, health centers and the like.

一方、検体や試薬の分注、攪拌や反応時間の管理など一連の前処理を自動化して前述の分析ができる装置として、自動分析装置がある。この自動分析装置に対して、医用光度計は、前述の前処理をオペレータが手動で行う装置として自動分析装置のバックアップ機、少量検体の測定、特殊項目測定用のものとして位置し、必要不可欠の装置とされている。   On the other hand, there is an automatic analyzer as an apparatus that can automate a series of pretreatments such as sample and reagent dispensing, stirring, and reaction time management to perform the above-described analysis. In contrast to this automatic analyzer, a medical photometer is indispensable as a device for manually performing the above-mentioned pre-processing as a backup machine for automatic analyzers, measuring small samples, and measuring special items. It is a device.

医用光度計は、反応液を光度計フローセルへの吸い上げに用いるシッパーといわれるポンプ、光度計および信号処理部から概略構成されている。   The medical photometer is roughly composed of a pump, a photometer, and a signal processing unit called a sipper used for sucking a reaction solution into a photometer flow cell.

特に、光度計は、光源から出た光を回折格子や干渉フィルタにより分光した後、目的の波長域だけの単色光をフローセル内の反応液に照射する単色光照明方式(モノクロメータタイプ)と、光源から出た白色光を前記フローセル内の反応液に照射する白色光照明方式(ポリクロメータタイプ)に分けられる。   In particular, the photometer splits the light emitted from the light source with a diffraction grating or interference filter, and then irradiates the monochromatic light only in the target wavelength range to the reaction liquid in the flow cell (monochromator type), It is classified into a white light illumination method (polychromator type) in which white light emitted from a light source is irradiated to the reaction solution in the flow cell.

医用光度計として代表的なものは、モノクロメータタイプで専用装置化したものが多くみられる。   As a typical medical photometer, a monochromator type dedicated device is often seen.

このモノクロメータタイプの医用光度計においては、まず、光源から出射した光は、レンズ、窓、及びスリットを通った後に凹面回折格子に入射する。   In this monochromator type medical photometer, first, light emitted from a light source passes through a lens, a window, and a slit and then enters a concave diffraction grating.

光はここで分光され、ローランド円上に並んだ出射スリットへ入射スリットの像を結ぶ。この出射スリットから出た単色光がフローセルを通過し、シリコンダイオードなど検知器へ入射する。   The light is split here, and an image of the entrance slit is formed on the exit slit arranged on the Roland circle. The monochromatic light emitted from the exit slit passes through the flow cell and enters a detector such as a silicon diode.

フローセルを通過させる波長を選ぶには、凹面回折格子の回転角度を設定し、偏心カムをモータ制御する。これにより、前述の病気の診断など生化学検査に必要な波長を選定することができる。   To select the wavelength that passes through the flow cell, the rotational angle of the concave diffraction grating is set, and the eccentric cam is motor controlled. This makes it possible to select a wavelength necessary for the biochemical examination such as the diagnosis of the disease described above.

前述と同様に、シリコンダイオードなどの検知器から出力される微小電流は増幅器によって増幅され、その信号がA/D変換されてマイクロコンピュータに入力される。入力された信号の吸光度変換や濃度変換もコンピュータが行う。   As described above, a minute current output from a detector such as a silicon diode is amplified by an amplifier, and the signal is A / D converted and input to a microcomputer. The computer also performs absorbance conversion and concentration conversion of the input signal.

多くの場合、A/D変換の際、対数変換により基準との差分により吸光度を測定するシステムとなっている。   In many cases, in the A / D conversion, the absorbance is measured by the difference from the reference by logarithmic conversion.

この場合でも、上記増幅器のドリフト、検知器の感度変化、光源の明るさ変化が測定値に悪影響を与えないようにするためには、暗信号、感度調整信号を得るため光チョッパーを回転させて、時分割させた光信号を処理したり、ハーフミラーによって光を二分し、参照側信号を作りだし、信号処理を行う。   Even in this case, in order to prevent the drift of the amplifier, the change in sensitivity of the detector, and the change in brightness of the light source from adversely affecting the measured value, the optical chopper is rotated to obtain a dark signal and a sensitivity adjustment signal. Then, the time-divided optical signal is processed, or the light is bisected by a half mirror to create a reference side signal, and signal processing is performed.

このため、光度計自体が大きくなり、制御や調整も複雑になるのが避けられないが、波長カムやマイクロメータにより回折格子を回転する時間がかかっても、連続した分光特性が得られることと、反応液に照射する光のエネルギーが小さくて済むので、照射する光の影響で反応液が変化しない利点がある。   For this reason, it is inevitable that the photometer itself will be large and control and adjustment will be complicated, but continuous spectral characteristics can be obtained even if it takes time to rotate the diffraction grating with a wavelength cam or micrometer. Since the energy of the light applied to the reaction solution is small, there is an advantage that the reaction solution does not change due to the influence of the applied light.

しかしながら、上記時分割光信号処理等の方法では、暗信号、感度調整信号を得ることが出来るが、単色光に分光した光を試料へ照射するので、二波長を同時に同一試料に照射して測定することはできない。   However, the above methods such as time-division optical signal processing can obtain a dark signal and a sensitivity adjustment signal. However, since the sample is irradiated with light split into monochromatic light, measurement is performed by simultaneously irradiating the same sample with two wavelengths. I can't do it.

また、上記凹面回折格子の回転角度設定偏心カムモータを高速で制御することで多波長測定することもできるが、処理に時間がかかるため、測定試料の反応過程をモニタする場合は正確な結果が得られない。   In addition, multi-wavelength measurement can be performed by controlling the rotational angle setting eccentric cam motor of the concave diffraction grating at high speed. However, since processing takes time, accurate results are obtained when monitoring the reaction process of the measurement sample. I can't.

これに対して、アレイ形受光素子を用いたポリクロメータタイプの分光光度計の場合、光源から出射した光はレンズや窓を通り、フローセルや専用の反応容器のひとつを通過し、スリットを通ったのち凹面回折格子に入射する。   In contrast, in the case of a polychromator type spectrophotometer using an array type light receiving element, light emitted from the light source passes through a lens or window, passes through one of a flow cell or a dedicated reaction vessel, and passes through a slit. After that, it enters the concave diffraction grating.

光はここで分光され、ローランド円上に並んだ複数のシリコン検知器上に波長毎に像を結ぶ。   The light is split here, and an image is formed for each wavelength on a plurality of silicon detectors arranged on a Roland circle.

検知器は前述の病気の診断など生化学検査に必要な複数波長の場所にあるので、検知器を選べば波長を選んだことになり、ほぼ同時に波長測光が可能となる。   Since the detectors are located at a plurality of wavelengths necessary for biochemical examinations such as the above-mentioned disease diagnosis, if a detector is selected, the wavelength is selected, and wavelength photometry can be performed almost simultaneously.

多波長測光は臨床用途にフローセルを用いて分光測定を行う場合に、反応液の濁りやフローセル内への気泡混入による誤差を小さくする上で有効である。   Multi-wavelength photometry is effective in reducing errors due to turbidity of reaction solutions and bubbles in the flow cell when performing spectroscopic measurement using a flow cell for clinical use.

ただし、このポリクロメータタイプの分光光度計の場合、モノクロメータタイプとは異なり反応液に照射する光のエネルギーが大きく、照射する光の影響で反応液が変化し得る欠点があり、さらに暗信号、感度調整信号を得ることが難しくなる。   However, in the case of this polychromator type spectrophotometer, unlike the monochromator type, the energy of the light irradiating the reaction liquid is large, and there is a drawback that the reaction liquid can change due to the influence of the irradiating light. It becomes difficult to obtain a sensitivity adjustment signal.

特許文献1には、ミラー、シャッター等を切り換えることによりダブルモノクロ−ダブルビーム分光光度計と、シングルモノクロ二波長分光光度計の両方の機能をあわせもつ分光光度計が開示されている。   Patent Document 1 discloses a spectrophotometer having both functions of a double monochrome-double beam spectrophotometer and a single monochrome dual wavelength spectrophotometer by switching mirrors, shutters, and the like.

特開平7−318484号公報JP 7-318484 A

上述したように同時多波長測光を可能にするためにはモノクロメータを2つ設け、2つの波長で分光を行うダブルビーム分光光度計あるいは白色光を多色に分解して分光するポリクロメータタイプの分光光度計を用いることが考えられるが、この場合、同時に多波長測光を行うためには波長分の受光素子、検出アンプ、及びA/D変換器が必要となりコストがかかるのが実状である。   As described above, in order to enable simultaneous multi-wavelength photometry, two monochromators are provided, a double beam spectrophotometer that performs spectroscopy at two wavelengths, or a polychromator type that separates and separates white light into multiple colors. Although it is conceivable to use a spectrophotometer, in this case, in order to perform multi-wavelength photometry at the same time, a light receiving element, a detection amplifier, and an A / D converter for the wavelength are necessary, and it is actually costly.

また上述した、モノクロメータタイプ光度計の利点である反応液影響や感度調整が難しくなる欠点があった。   Moreover, there existed a fault which the reaction liquid influence and sensitivity adjustment which are the advantages of the monochromator type photometer mentioned above become difficult.

一方、モノクロメータタイプ光度計における多波長測光は凹面回折格子の回転角度設定偏心カムモータを高速で制御する方法があるが、処理に時間がかかるため、測定試料の反応過程をモニタする場合は正確な結果が得られない。   On the other hand, multi-wavelength photometry in a monochromator type photometer has a method of controlling the rotational angle setting eccentric cam motor of the concave diffraction grating at a high speed. However, since processing takes time, it is accurate when monitoring the reaction process of the measurement sample. The result is not obtained.

本発明は、モノクロメータタイプ光度計の利点である照射する光のエネルギーを小さく、照射する光の影響で反応液の変化を抑え、ハーフミラーによって光を二分し、参照側信号を作りだし、信号処理を行うことで受光素子の暗信号、及び光源の輝度変化影響を抑える感度調整信号を得る特長や、規定の波長ではなく任意の波長が選択できる特長を備えつつ、課題であった同時多波長測光を可能にする医用光度計を提供することを目的とする。   The present invention is an advantage of the monochromator type photometer, which reduces the energy of the light to be irradiated, suppresses the change of the reaction solution due to the influence of the light to be irradiated, bisects the light by a half mirror, creates a reference side signal, and performs signal processing. Simultaneous multi-wavelength photometry, which has been a problem, has the advantage of obtaining a dark signal of the light receiving element and a sensitivity adjustment signal that suppresses the influence of changes in the luminance of the light source, and the ability to select an arbitrary wavelength instead of the specified wavelength. It is an object of the present invention to provide a medical photometer that makes it possible.

本発明は、試料を透過させる白色光を発生する光源と、前記試料を透過した白色光を単色光に分光する分光手段と、前記分光手段により分光された単色光を受光する受光手段と、上記単色光の波長を変える波長選択手段を備え、上記波長選択手段として反射鏡付き回転スリットを用いたことを特徴とする。   The present invention includes a light source that generates white light that passes through a sample, a spectroscopic unit that splits white light that has passed through the sample into monochromatic light, a light receiving unit that receives monochromatic light that has been split by the spectroscopic unit, and Wavelength selection means for changing the wavelength of monochromatic light is provided, and a rotating slit with a reflecting mirror is used as the wavelength selection means.

更に具体的に述べると、本発明は次のように構成される。
(1).分光手段に照射させるための白色光を発生する光源と、上記白色光を波長毎の単色光に分光する分光手段と、この分光手段により分光された単色光を試料に通過させるための波長を選択する波長選択手段と、単色光を二分し、参照側信号を作りだし、差分信号処理を行う光分割手段と、この光分割手段により分割された同一波長の一方を試料に通過させ受光素子に、もう一方を別の受光器に照射させる受光手段と、この受光手段からの出力に従って試料成分を分析する分析手段とを備える医用光度計において、上記波長選択手段により選択された波長毎に試料の吸光度を算出し、試料成分を分析する。
(2).好ましくは、上記(1)において、上記試料をその内部に流させるフローセルを備え、上記光源からの白色光は上記フローセル内に流れる試料を通過して上記分光手段に照射される。
(3).また、好ましくは、上記(1)、(2)において、上記単色光を二分し、参照側信号を作りだし、差分信号処理を行う。
More specifically, the present invention is configured as follows.
(1). Select a light source that emits white light to irradiate the spectroscopic means, a spectroscopic means that splits the white light into monochromatic light for each wavelength, and a wavelength that allows the monochromatic light dispersed by the spectroscopic means to pass through the sample. A wavelength selection unit that divides the monochromatic light into two, generates a reference side signal, and performs a differential signal processing, and passes one of the same wavelengths divided by the light division unit through the sample to the light receiving element. In a medical photometer comprising a light receiving means for irradiating one of the other light receivers and an analyzing means for analyzing a sample component according to the output from the light receiving means, the absorbance of the sample is measured for each wavelength selected by the wavelength selecting means. Calculate and analyze sample components.
(2). Preferably, in (1), a flow cell is provided for allowing the sample to flow therein, and white light from the light source passes through the sample flowing in the flow cell and is applied to the spectroscopic means.
(3). Preferably, in the above (1) and (2), the monochromatic light is divided into two, a reference side signal is created, and differential signal processing is performed.

また、好ましくは、上記(1)、(2)及び(3)において、上記単色光の波長を変化させる波長選択手段に反射鏡付き回転スリットを用い複数の波長を1つの試料及び受光手段に連続的に照射させ、多波長測光を行う。   Preferably, in the above (1), (2) and (3), a wavelength selection means for changing the wavelength of the monochromatic light is used as the wavelength selection means, and a plurality of wavelengths are continuously provided to one sample and the light receiving means. Irradiate and perform multi-wavelength photometry.

本発明によれば、モノクロメータタイプ光度計の利点生かしつつ波長分の受光素子、検出アンプ、及びA/D変換器を必要とせずに簡単な構成で多波長測定が可能になり、安定した結果を正確に得ることができる医用光度計を実現することができる。   According to the present invention, while taking advantage of the monochromator type photometer, it is possible to perform multi-wavelength measurement with a simple configuration without requiring a light receiving element for a wavelength, a detection amplifier, and an A / D converter, and a stable result. Can be obtained accurately.

つまり、多波長測定を行うための構造や、受光素子及び信号処理回路の数を少なく構成でき、生産コスト低減が図れる。   That is, the structure for performing multi-wavelength measurement, the number of light receiving elements and signal processing circuits can be reduced, and the production cost can be reduced.

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明に係る医用光度計の一実施形態の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a medical photometer according to the present invention.

図1において、本発明の一実施形態における医用光度計の光度計部は、モノクロメータ方式で構成している。   In FIG. 1, the photometer unit of the medical photometer according to the embodiment of the present invention is configured by a monochromator method.

光源1は、光源保持手段2により、この光源1から発生する熱が他の部材へ伝導しないように遮断して保持される。   The light source 1 is held by the light source holding means 2 so that the heat generated from the light source 1 is not conducted to other members.

そして、光源1から発生した白色光(多波長光)は、スリット3を通過し、分光手段に含まれる凹面回折格子4に入射する。   The white light (multi-wavelength light) generated from the light source 1 passes through the slit 3 and enters the concave diffraction grating 4 included in the spectroscopic means.

凹面回折格子4に入射した光は、ここで分光され、分光された単色光は凹面回折格子駆動機構5により任意の波長の単色光が選択され、波長選択手段に含まれる反射鏡付き回転スリット6に照射される。   The light incident on the concave diffraction grating 4 is split here, and the monochromatic light thus split is selected as monochromatic light having an arbitrary wavelength by the concave diffraction grating driving mechanism 5, and the rotating slit 6 with a reflector included in the wavelength selection means. Is irradiated.

回転スリット6には円周上に12個のスリットが配置され、これらのスリット選択は回転スリット駆動機構7及びスリット位置センサ8によって回転制御され、12種類の波長の単色光を通過させる。   Twelve slits are arranged on the circumference of the rotary slit 6, and the selection of these slits is rotationally controlled by the rotary slit drive mechanism 7 and the slit position sensor 8, and allows the passage of monochromatic light of 12 types of wavelengths.

12個のスリット間隔は一定となるが、凹面回折格子駆動機構5により選択される波長の最大長波長単色光9はそのまま回転スリット6を通過し、長波長単色光9以下の11波長単色光は回転スリット6を通過した後、ミラー10により反射させる。   Although the interval between the twelve slits is constant, the maximum long wavelength monochromatic light 9 of the wavelength selected by the concave diffraction grating driving mechanism 5 passes through the rotary slit 6 as it is, and the 11 wavelength monochromatic light below the long wavelength monochromatic light 9 is After passing through the rotary slit 6, it is reflected by the mirror 10.

回転スリット6を通過した12波長単色光は波長幅5nmに制限され、別の波長が混じらぬように遮光マスク11を通過し12波長それぞれがハーフミラー120に集光する。   The 12-wavelength monochromatic light that has passed through the rotating slit 6 is limited to a wavelength width of 5 nm, passes through the light-shielding mask 11 so that other wavelengths are not mixed, and each of the 12 wavelengths is condensed on the half mirror 120.

ハーフミラー120を通過した単色光はフローセル13を通過し、受光手段に含まれるサンプル側検知器14に照射され、ハーフミラー120を反射した単色光は受光手段に含まれる参照側検知器15に照射される。   The monochromatic light that has passed through the half mirror 120 passes through the flow cell 13 and is irradiated to the sample side detector 14 included in the light receiving means, and the monochromatic light that has reflected off the half mirror 120 is irradiated to the reference side detector 15 included in the light receiving means. Is done.

一方、オペレータが予め分析する項目を決定して、目的の試薬と患者血清とを反応させ前処理が完了している反応液16は、反応液吸入ノズル17からチューブ18とシッパーポンプ19とによりフローセル13へ規定量吸引される。   On the other hand, the reaction liquid 16 in which the operator determines the items to be analyzed in advance and reacts the target reagent with the patient serum to complete the pretreatment, the flow cell is fed from the reaction liquid suction nozzle 17 by the tube 18 and the sipper pump 19. A specified amount is sucked into 13.

そして、測定が終了した反応液は、次の反応液によってフローセル13から排出され、この繰り返し動作により次々に反応液16がフローセル13へ送られ、順次、廃液ボトル20に排出される。   Then, the reaction liquid whose measurement has been completed is discharged from the flow cell 13 by the next reaction liquid, and the reaction liquid 16 is successively sent to the flow cell 13 by this repeated operation, and is sequentially discharged to the waste liquid bottle 20.

シッパーポンプ19の回転を制御するシッパー制御信号21、フローセル13の温度を制御するフローセル温度制御信号22、凹面回折格子駆動信号23、及び回転スリット駆動信号24などの信号は、マイクロコンピュータ27により送受信され制御される。   Signals such as a sipper control signal 21 for controlling the rotation of the sipper pump 19, a flow cell temperature control signal 22 for controlling the temperature of the flow cell 13, a concave diffraction grating drive signal 23, and a rotary slit drive signal 24 are transmitted and received by the microcomputer 27. Be controlled.

測定結果は、サンプル側検知器14と参照側検知器15の光電流出力を対数変換器25で差分演算され、この差分演算された受光素子信号(対数値)は、マイクロコンピュータ27に送られる。   The measurement result is obtained by calculating a difference between the photocurrent outputs of the sample-side detector 14 and the reference-side detector 15 by the logarithmic converter 25, and the light-receiving element signal (logarithmic value) calculated by the difference is sent to the microcomputer 27.

マイクロコンピュータ27により処理された分析結果は、例えば、高速紙送り機構を有する感熱式プリンタなどの印字出力手段28により印刷され、同時に液晶モジュールなどの表示手段29に表示される。   The analysis result processed by the microcomputer 27 is printed by, for example, a print output means 28 such as a thermal printer having a high-speed paper feed mechanism and simultaneously displayed on a display means 29 such as a liquid crystal module.

上述した分析項目に合わせて波長、反応液の吸引量などの測定条件は予めオペレータがパラメータ入力手段30により設定する。フローセル13は、マイクロコンピュータ27により温度制御される。   In accordance with the analysis items described above, measurement conditions such as the wavelength and the suction amount of the reaction liquid are set in advance by the parameter input means 30 by the operator. The temperature of the flow cell 13 is controlled by the microcomputer 27.

また、このフローセル13は、気泡が抜けやすいような構造となっており、フローセル13と流路(チューブ18)とを接続するジョイント部分も気泡が抜けるように斜めに工夫が加えられている。   Further, the flow cell 13 has a structure in which bubbles are easily removed, and the joint portion connecting the flow cell 13 and the flow path (tube 18) is also devised obliquely so that the bubbles are removed.

図2は、図1に示した医用光度計における回転スリット6の詳細図である。   FIG. 2 is a detailed view of the rotary slit 6 in the medical photometer shown in FIG.

回転スリット6の円周上に均等な大きさの穴が空いたスリットを30°の角度で12個配置し、スリット位置を検知する検知手段に含まれるスリット位置検知板31を基準として長波長側から短波長側に円中心へとスリット位置を変えて穴を空けることで12個の異なる波長を選択できるようにする。   12 slits having holes of equal size on the circumference of the rotary slit 6 are arranged at an angle of 30 °, and the longer wavelength side is based on the slit position detection plate 31 included in the detection means for detecting the slit position. 12 different wavelengths can be selected by changing the slit position to the center of the circle from the short wavelength side to making a hole.

12個の標準波長は生化学分析で使用される800、750、700、660、600、570、546、505、480、450、405、340nmとし、最長波長を除いた11個のスリットには全て、ミラー10が配置され、ミラー10により反射した単色光はハーフミラー120を通過して、最長波長を含む12波長全てが検知器に照射される。   The 12 standard wavelengths are 800, 750, 700, 660, 600, 570, 546, 505, 480, 450, 405, and 340 nm used in biochemical analysis, and all 11 slits except the longest wavelength are used. , The monochromatic light reflected by the mirror 10 passes through the half mirror 120, and all 12 wavelengths including the longest wavelength are irradiated to the detector.

図3は、本発明における試料測定時の信号処理についての概略動作フローチャートである。   FIG. 3 is a schematic operation flowchart for signal processing during sample measurement in the present invention.

なお、受光素子信号は対数増幅器25を用い、対数値に変換される。   The light receiving element signal is converted into a logarithmic value using a logarithmic amplifier 25.

図3のステップ100において、測定時間、測定波長等の分析条件が設定される。   In step 100 of FIG. 3, analysis conditions such as measurement time and measurement wavelength are set.

次に、ステップ101において、多波長測定か単波長測定を行うかの選択を行う。   Next, in step 101, it is selected whether to perform multi-wavelength measurement or single-wavelength measurement.

単波長測定が選択された場合にはステップ102において凹面回折格子駆動機構5によりステップ100において選択した波長を最長波長スリット位置に設定する。   If single wavelength measurement is selected, the wavelength selected in step 100 is set to the longest wavelength slit position by the concave diffraction grating driving mechanism 5 in step 102.

一方、多波長測定が選択された場合にはステップ103において凹面回折格子駆動機構5により標準12波長となるように最長波長スリット位置が800nmとなるように設定する。   On the other hand, when multi-wavelength measurement is selected, the longest wavelength slit position is set to 800 nm by the concave diffraction grating driving mechanism 5 in step 103 so that the standard 12 wavelengths are obtained.

ここで多波長測定において上述した12個の波長を変えて測定を行う場合は波長を間隔はそのままとし、凹面回折格子駆動機構5により最長波長スリット位置に任意の波長を選択する。   Here, when the measurement is performed by changing the above-described 12 wavelengths in the multi-wavelength measurement, the wavelength is left as it is, and the concave diffraction grating driving mechanism 5 selects an arbitrary wavelength at the longest wavelength slit position.

次に、ステップ104において、回転スリットを回転させながらステップ101の単波長、多波長の選択に関わらず12スリット全ての測光値を記憶(図示なし)させる。   Next, in step 104, the photometric values of all 12 slits are stored (not shown) regardless of the selection of single wavelength or multiple wavelengths in step 101 while rotating the rotary slit.

ここで回転スリットは30°ピッチで動作し、1個のスリットの測定を終えて、次のスリット30°送る動作を繰り返しながら、ステップ100において設定された測定時間に応じて500rpm〜3000rpmの速度で回転させ、ステップ105において測定時間を監視し、測定時間に満たない場合はステップ104の測定を繰り返す。   Here, the rotating slit operates at a pitch of 30 °, and repeats the operation of finishing the measurement of one slit and feeding the next slit 30 °, and at a speed of 500 rpm to 3000 rpm according to the measurement time set in step 100. The measurement time is monitored in step 105. If the measurement time is not reached, the measurement in step 104 is repeated.

このように同一波長を繰り返し測定するのではなく、複数の波長を1回づつ繰り返し高速測定することで主波長に対する副波長の時間差影響を極力抑え、同時多波長測定と同じ効果が得られる。   In this way, the same wavelength is not repeatedly measured, but a plurality of wavelengths are repeatedly measured at a high speed to suppress the influence of the time difference of the sub wavelength with respect to the main wavelength as much as possible, and the same effect as the simultaneous multi-wavelength measurement can be obtained.

ステップ105において測定時間に達した場合はステップ106に進み、上述回数分の積算値から12波長全ての吸光度演算を行いう。   If the measurement time is reached in step 105, the process proceeds to step 106, and the absorbance calculation for all 12 wavelengths is performed from the integrated value for the number of times described above.

この12波長の吸光度データからステップ100において、指定された波長を選択し、検量線演算、または既に検量線が作成されている場合はその検量線を用いた濃度演算を行う。   In step 100, the designated wavelength is selected from the absorbance data of the 12 wavelengths, and a calibration curve is calculated or, if a calibration curve has already been created, a concentration calculation using the calibration curve is performed.

そして、ステップ107において、測定した試料の吸光度、濃度を表示手段29により表示し、印字出力手段28により印字出力する。   In step 107, the measured absorbance and concentration of the sample are displayed on the display means 29 and printed out by the print output means 28.

以上のように、本発明の一実施形態によれば、モノクロメータタイプ光度計の利点である照射する光のエネルギーを小さく、照射する光の影響で反応液の変化を抑え、ハーフミラーによって光を二分し、参照側信号を作りだし、信号処理を行うことで受光素子の暗信号、及び光源の輝度変化影響を抑える
感度調整信号を得る特長や、規定の波長ではなく任意の波長が選択できる特長を備えつつ、従来は困難であった多波長測光を可能にし、医用分光光度計の信頼性を向上させることができる。
As described above, according to one embodiment of the present invention, the energy of the irradiation light, which is an advantage of the monochromator type photometer, is reduced, the change of the reaction solution is suppressed by the influence of the irradiation light, and the light is emitted by the half mirror. Features of obtaining a sensitivity adjustment signal that suppresses the dark signal of the light receiving element and the luminance change of the light source by creating a reference side signal and performing signal processing, and the ability to select any wavelength instead of the specified wavelength In addition, multi-wavelength photometry, which has been difficult in the past, can be performed, and the reliability of the medical spectrophotometer can be improved.

また、ポリクロメータタイプ光度計とは異なり波長分の受光素子、検出アンプ、及びA/D変換器を必要とせずに簡単な構成しており、ポリクロメータタイプ光度計に比較して生産コスト低減が図れる。   Unlike polychromator-type photometers, it has a simple configuration without the need for light-receiving elements, detection amplifiers, and A / D converters for wavelengths, and can reduce production costs compared to polychromator-type photometers. I can plan.

なお、上述した例においては、受光素子の暗信号、及び光源の輝度変化影響を抑える感度調整信号を得るためにハーフミラーを用いて参照信号側検出器用いているが、このような参照信号側検出器を用いない他のモノクロメータタイプ光度計にも適用可能である。   In the above-described example, the reference signal side detector using the half mirror is used to obtain the dark signal of the light receiving element and the sensitivity adjustment signal that suppresses the influence of the luminance change of the light source. The present invention can also be applied to other monochromator type photometers that do not use an instrument.

本発明に係る医用光度計の一実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of one Embodiment of the medical photometer which concerns on this invention. 図1に示した回転スリットの詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of a rotary slit shown in FIG. 本発明における試料測定時の信号処理についての概略動作フローチャートである。It is a general | schematic operation | movement flowchart about the signal processing at the time of the sample measurement in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…光源、2…光源保持手段、3…スリット、4…凹面回折格子、5…凹面回折格子駆動機構、6…回転スリット、7…回転スリット駆動機構、8…スリット位置センサ、9…長波長単色光、10…ミラー、11…マスク、120…ハーフミラー、13…フローセル、14…サンプル側検知器、15…参照側検知器、16…反応液、17…反応液吸入ノズル、18…チューブ、19…シッパーポンプ、20…廃液ボトル、21…シッパー制御信号、22…フローセル温度制御信号、23…凹面回折格子駆動信号、24…回転スリット駆動信号、25…対数変換器、26…受光素子信号(対数値)、27…マイクロコンピュータ、28…印字出力手段、29…表示手段、30…パラメータ入力手段、31…スリット位置検知板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 2 ... Light source holding means, 3 ... Slit, 4 ... Concave diffraction grating, 5 ... Concave diffraction grating drive mechanism, 6 ... Rotation slit, 7 ... Rotation slit drive mechanism, 8 ... Slit position sensor, 9 ... Long wavelength Monochromatic light, 10 ... mirror, 11 ... mask, 120 ... half mirror, 13 ... flow cell, 14 ... sample side detector, 15 ... reference side detector, 16 ... reaction liquid, 17 ... reaction liquid suction nozzle, 18 ... tube, DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Sipper pump, 20 ... Waste liquid bottle, 21 ... Sipper control signal, 22 ... Flow cell temperature control signal, 23 ... Concave diffraction grating drive signal, 24 ... Rotary slit drive signal, 25 ... Logarithmic converter, 26 ... Light receiving element signal ( Logarithmic value), 27 ... microcomputer, 28 ... print output means, 29 ... display means, 30 ... parameter input means, 31 ... slit position detection plate.

Claims (4)

試料を透過させる白色光を発生する光源と、
前記試料を透過した白色光を単色光に分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された単色光を受光する受光手段と、
上記単色光の波長を変える波長選択手段を備え、
上記波長選択手段として反射鏡付き回転スリットを用いたことを特徴とする分光光度計。
A light source that generates white light that passes through the sample;
Spectroscopic means for splitting white light transmitted through the sample into monochromatic light,
A light receiving means for receiving monochromatic light separated by the spectroscopic means;
A wavelength selection means for changing the wavelength of the monochromatic light;
A spectrophotometer using a rotating slit with a reflecting mirror as the wavelength selecting means.
請求項1記載の分光光度計において、
上記回転スリットの円周上に均等な大きさのスリットを所定の角度で複数配置し、複数の波長を選択できるようにしたことを特徴とする分光光度計。
The spectrophotometer according to claim 1,
A spectrophotometer characterized in that a plurality of equal-sized slits are arranged at a predetermined angle on the circumference of the rotating slit so that a plurality of wavelengths can be selected.
請求項2記載の分光光度計において、
前記所定の角度が30°、前記スリットの個数が12であることを特徴とする分光光度計。
The spectrophotometer according to claim 2, wherein
The spectrophotometer characterized in that the predetermined angle is 30 ° and the number of slits is 12.
請求項1〜3のいずれかに記載の分光光度計において、
前記回転スリットの位置を検知する検知手段を備えたことを特徴とする分光光度計。
In the spectrophotometer in any one of Claims 1-3,
A spectrophotometer comprising detecting means for detecting the position of the rotary slit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104422516A (en) * 2013-09-06 2015-03-18 株式会社岛津制作所 Wavelength calibration method for monochromator, and spectrophotometer
WO2022270037A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 古野電気株式会社 Photometry device and analysis device

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