JP3675057B2 - Absorbance detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セル中に被分析物質を入れて吸光度の分析を行う吸光度検出器に関し、具体的には吸光度光度計、液体クロマトグラフ、電気泳動装置、フローインジェクション装置等に使用されるような吸光度検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体クロマトグラフ等の分析装置においては、セル中の試料の吸光度を測定するために、吸光度検出器が用いられることがある。このような吸光度検出器の一種として、回折格子などの分散素子でセル透過光を分光して、フォトダイオードアレイなどの検出器に導き、吸光度スペクトルが得られるようにしてあるものがある。
【0003】
図1はフォトダイオードアレイなどのリニアイメージセンサを検出器として用いた液体クロマトグラフの吸光度検出器部分の構成を示す図である。2は液体クロマトグラフのフローセルであり、筒状の流路が形成されている。この筒状流路の両端には液体導入流路と排出流路とが形成され、分析対象となるカラムからの流出液が流される。また、筒状流路の一方の端面が分光光学系の光入射面、他方の端面が光透過面となっている。4は光源、6はレンズであり、光源4からの光はレンズ6で集光されてフローセル2の光入射面から筒状流路を通過し、光透過面から出射されるようになっている。12は凹面回折格子であり、フローセル2を通過した光はスリット14を経て回折格子12に入射する。16はフォトダイオードアレイ素子であり、回折格子12で分光された光を検出し、信号処理回路18に送られる。
【0004】
フローセル2を通過した光によるスリット14の像は回折格子12によってフォトダイオードアレイ16上に形成される。フォトダイオードアレイ素子16上ではフローセル2を通過した光が回折格子12によって分光されて集光されスペクトルが形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の吸光度検出器では、試料を入れるセルとスリットとを取り付けるとともに、さらにその後に分光手段としての回折格子を取り付けるというような構成となっている。
【0006】
この構成をとるためには、セルと、スリットと、回折格子と、光検出器とを別々に設置し、しかもこれらをある程度の距離を離して設置する必要があり、設置スペースを小さくすることによって装置を小型化することが困難であった。また、セルと、スリットと、回折格子と、光検出器との4つの間で光学的な調整をする必要があったので、調整が煩雑であった。
【0007】
本発明は、このような課題を解決し、吸光度分析装置の小型化を図るとともに、調整を比較的容易に行うことができる吸光度分析装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するためになされた本発明の吸光度検出器は、分析試料を入れたセルを光源からの測定光路上に設置し、セル透過光を分散手段により分光した上で光検出器に導く吸光度検出器において、前記光検出器上に結像するようにセル自身に分散手段を形成したことを特徴とする。本発明の吸光度検出器では、セル自身に分散手段が直接設けてあるので、セル透過光をこの分散手段により直接分光することができ、したがって、セルより後方の光学系が簡略なものとなり、設置スペースの小型化が図られる。また、調整は、セルと回折格子間の調整は不要となり、スリットと、セルと、検出器の3つの間の調整で足りる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。図2は本発明の一実施例を示す液体クロマトグラフに用いる吸光度検出器の構成図である。図において、2はフローセルであり、従来例と同様に筒状の流路が形成され、分析対象となるカラムからの流出液が流される。また、筒状流路の一方の端面が分光光学系の光入射面、他方の端面が光透過面となっている。4は光源、6はレンズ、20は入口側のスリットであり、光源4からの光はレンズ6でスリット20上に集光されるようになっている。このスリット20は、集光された光がセルを通過する際に光束がセル幅からはみ出さない程度となるようにフローセルに接近して取り付けられている。すなわちスリット20で集光された光のほとんどがフローセル2の光入射面から筒状流路を通過し、セルの光透過面から出射されるようにして集光光が有効に利用されるように配置されている。
【0010】
フローセル2は、図示するように光透過側の面に透過型球面回折格子2aが形成されている。この透過型球面回折格子2aは、一般の回折格子の形成方法と同様にフォトリソグラフ技術等を用いて球面に溝を切ることにより形成される。そして、フローセル2の透過光はこの球面回折格子2aを通過するときに分散されて出射されることになる。
【0011】
フローセル2の後方には光検出器としてのフォトダイオードアレイ16が設置されており、透過型球面回折格子2aによって分光された光の各成分を直接受けることにより波長ごとの光検出をすることができる。したがって、フローセル2より後方の光学系としては一定の距離を隔ててフォトダイオードアレイ16があるだけとなる。
【0012】
そして、試料がフローセル2内を流れていないときのフォトダイオードアレイ16からの信号を参照データとして信号処理装置18内の記憶装置に格納し、このデータとフローセル2に試料が流入したときのフォトダイオードアレイからの信号をもとに所定の演算を行うことにより吸光度を算出する。
【0013】
図3は、本発明の他の一実施例を示す液体クロマトグラフに用いる吸光度検出器の構成図である。この図のフローセル2では、光入射面側に球面レンズ2bが形成されるとともに、光透過面側の壁面によりプリズム2cが形成される。すなわち、スリット20を通過した光が球面レンズ2bと、光軸と角度をなすように設けたプリズム2cとにより、後方のフォトダイオードアレイ16上に分光されたスリット像を形成する。したがって、このものでもフローセル2の後方の光学系としては一定の距離を隔ててフォトダイオードアレイ16があるだけとなる。また、図4も本発明の他の一実施例を示すものであり、上記実施例ではセルの前方に入口側のスリット20を設けて、スリット20の像をフォトダイオードアレイ上に結像させるようにしたが、これに代えて、光源からの光の光束を平行光として入射させ、セルの透過側に設けた分散素子で分光させてもよい。この場合はセルの入射側には平面とし、セルの透過側には球面回折格子2dを形成する。また、平行光束の幅を充分に小さくすることにより、セルの透過側を平面回折格子あるいはプリズムとしても必要な波長分解能を得ることができる。
【0014】
本実施例では液体が流れるフローセルを用いているが、これに限らず試料を入れるだけの固定セルを用いてもよい。
【0015】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の吸光度検出器では、セル自身に分散機能を設け、集光機能を持たせるようにしたので、セルの後方に分散素子を設置する必要がなくなり、装置の小型化を図ることが可能となる。また、セルと分散素子とを一体にしたことにより、調整部品の数が減ることとなり、調整が簡単になる。また、セルと分散素子が一体となっているので、これらの間の位置関係が変動することがなく、安定な測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来からの吸光度検出器の構成図。
【図2】本発明の一実施例である吸光度検出器の構成図。
【図3】本発明の一実施例である吸光度検出器の構成図。
【図4】本発明の一実施例である吸光度検出器の構成図。
【符号の説明】
2:フローセル
2a:透過型球面回折格子(分散手段)
2b:球面レンズ
2c:プリズム(分散手段)
2d:透過型球面回折格子(分散手段)
16:フォトダイオードアレイ(光検出器)
20:スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorbance detector for analyzing an absorbance by putting a substance to be analyzed in a cell, specifically, an absorbance as used in an absorptiometer, a liquid chromatograph, an electrophoresis device, a flow injection device and the like. Relates to the detector.
[0002]
[Prior art]
In an analyzer such as a liquid chromatograph, an absorbance detector may be used to measure the absorbance of a sample in a cell. As one type of such an absorbance detector, there is a type in which cell transmitted light is dispersed with a dispersion element such as a diffraction grating and guided to a detector such as a photodiode array to obtain an absorbance spectrum.
[0003]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an absorbance detector portion of a liquid chromatograph using a linear image sensor such as a photodiode array as a detector.
[0004]
An image of the slit 14 by the light passing through the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional absorbance detector as described above has a configuration in which a cell for inserting a sample and a slit are attached, and a diffraction grating as a spectroscopic means is further attached thereafter.
[0006]
In order to take this configuration, it is necessary to install the cell, the slit, the diffraction grating, and the photodetector separately, and to install them at a certain distance, and by reducing the installation space It was difficult to reduce the size of the apparatus. Further, since it was necessary to make optical adjustments among the four of the cell, the slit, the diffraction grating, and the photodetector, the adjustment was complicated.
[0007]
It is an object of the present invention to solve such problems and to provide an absorbance analyzer that can be adjusted relatively easily while reducing the size of the absorbance analyzer.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The absorbance detector according to the present invention, which has been made to solve the above problems, places a cell containing an analytical sample on a measurement optical path from a light source, separates the transmitted light from the cell by a dispersing means, and guides it to the photodetector. In the absorbance detector, a dispersion means is formed in the cell itself so as to form an image on the photodetector. In the absorbance detector of the present invention, since the cell itself is provided with the dispersion means, the transmitted light from the cell can be directly dispersed by this dispersion means, and therefore the optical system behind the cell is simplified and installed. Space can be miniaturized. In addition, adjustment between the cell and the diffraction grating is unnecessary, and adjustment between the slit, the cell, and the detector is sufficient.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram of an absorbance detector used in a liquid chromatograph showing an embodiment of the present invention. In the figure,
[0010]
As shown in the figure, the
[0011]
A
[0012]
Then, the signal from the
[0013]
FIG. 3 is a block diagram of an absorbance detector used in a liquid chromatograph showing another embodiment of the present invention. In the
[0014]
In the present embodiment, a flow cell through which a liquid flows is used.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, in the absorbance detector of the present invention, since the cell itself is provided with a dispersion function and has a light collecting function, there is no need to install a dispersion element behind the cell, and the apparatus can be downsized. Can be achieved. Further, since the cell and the dispersion element are integrated, the number of adjustment parts is reduced, and the adjustment is simplified. Further, since the cell and the dispersive element are integrated, the positional relationship between them does not fluctuate and stable measurement is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional absorbance detector.
FIG. 2 is a configuration diagram of an absorbance detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of an absorbance detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of an absorbance detector according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2: Flow cell 2a: Transmission type spherical diffraction grating (dispersing means)
2b: spherical lens 2c: prism (dispersing means)
2d: Transmission type spherical diffraction grating (dispersing means)
16: Photodiode array (photodetector)
20: Slit
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