CN1015205B

CN1015205B - 分光光度计的波长扫描方法

Info

Publication number: CN1015205B
Application number: CN88108271.6A
Authority: CN
Inventors: 佐藤辰已
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1991-12-25
Also published as: US4930891A; DE3840550A1; JPH01155221A; CN1033538A; GB2213928B; GB8828688D0; GB2213928A

Abstract

一种分光光度计的波长扫描方法，在该分光光度计中在其控制部中设定有波长扫描条件，通过该控制部来控制分光器的波长扫描。并采集光谱数据，其特征在于：作为波长扫描条件除以一定速度进行波长扫描的波长范围外还设定有一度停止波长扫描的波长或以比上述一定速度慢的速度进行波长扫描的波长范围。用本发明的方法时测量精度高而采集光谱数据所需要的时间与现有技术相比几乎没有变长。

Description

本发明涉及在可见光、紫外光分光光度计和分光萤光光度计等的分光光度计中采集光谱数据的波长扫描方法，特别涉及在进行定量分析时采集光谱数据的波长扫描方法。

要用分光光度计采集光谱数据时须在某一波长范围内对分光器进行扫描。在其被测量的波长范围内要对杂散光阻止滤波器进行转换或对光源进行转换时，在该滤波器转换波长和光源转换波长上一度停止波长扫描，其后再进行扫描，而在用以采集光谱数据的扫描范围内则以一定速度传送波长并取入数据。

在以一定速度进行扫描所得到的光谱数据的特定波长上的测光值和将分光器固定在其特定波长上进行测量时的测光值之间差异虽然小，但通常还是有的。其产生差异的原因可以考虑为下面的两件事。

（1）由于测光系统的响应的延迟，故测光值不能跟踪波长扫描。

（2）在采集光谱数据时因数据取样时间短故噪声变大。

另一方面，在定量分析的领域中最近计算机技术的进步，特别是随着随机存取的存储器RAM、软盘、RAM卡等的存贮媒介质的大容量化、低价格化、现已有可能使用光谱数据来进行定量分析。在进行这样的定量分析时成为问题的是上述光谱数据的不正确性。此不正确性会直接影响定量分析结果的精度。

光谱数据的不正确性随着使波长扫描速度变慢而变小，测定时间则变长。特别是在定量分析时，由于多数情况是最好能了解光谱的概况，且常常是试料数也较多，故可望使测定时间缩短。

本发明的目的在于解决上述问题，并能高精度地进行使用光谱数据的定量分析，且不要使光谱数据的采集时间过长。

本发明是在波长扫描条件设定的控制部中、且通过该控制部控制分光器的波长扫描、并采集光谱数据的分光光度计中，作为波长扫描条件，除在以一定的速度进行波长扫描的波长范围之外，还设定有一度停止波长扫描的波长或以比上述一定速度慢的速度进行波长扫描的波长范围。

在不实行定量的波长范围中和以往相同以一定速度进行波长扫描。在实行定量的波长下是一度停止波长扫描来采集数据、或者使波长扫描速度减慢来采集数据。为此，在实行定量的波长下的数据的精度提高。在不实行定量的波长范围内由于和以前相同以一定速度进行波长扫描，故在光谱数据的采集上需要的时间与已有的相比几乎没有变长。

图1作为适用本发明的方法的分光光度计的一例表示有可见光、紫外光分光光度计的构成。

1为光源部分，2为分光器部分，3为试料室部分，4为测光部分。从光源部1出来的光用分光器部分2进行分光而成为单色光，并入射到试料室部分3中。在试料室部分3中经试料透射或被其反射的光入射到测光部分4上并被变换为电气信号。

5为控制部分，从测光部分4的输出信号对吸光度和透射率进行运算处理。6为存贮媒介质部分，存贮有在控制部分5中经过运算处理的数据。通过控制部分5控制在光源部分1中的光源的转换，在分光器部分2中的分光器的波长扫描、杂散光阻止滤波器的转换及在测光部分4中的光检测器的灵敏度转换、及模拟信号的处理等。可使用例如微电子计算机来作为控制部5。

在图2中表示有使用微电子计算机作为控制部分5时的构成的一例。

控制部分5备有对各部进行控制和运算的中央处理机CPU7、存贮着通常测量时的波长扫描速度、光源和杂散光阻止滤波器的转换动作等的程序的只读存储器ROM，及设定波长扫描条件或者暂时存贮已取入的数据的RAM9。在CPU7中通过输入输出接口10连接有测光部件，驱动分光部分2的脉冲电动机11的驱动电路12，光源部分1，输入波长扫描条件的键盘13，进行显示的阴极射线管CRT14、记录光谱数据的记录仪15及存贮光谱数据的存贮媒介质部分6，作为存贮媒介质部分6可使用以电池作后备的RAM、软盘装置、RAM卡等具有非易失性的存贮媒介质。

波长扫描条件从键盘13上以对话形式输入，并保持在RAM9中。

接着参照图3的流程图对一实施例的动作进行说明。

作为光谱数据的测定参数，除了波长扫描条件之外也还有其他，但对于其他测定参数的设定则省略其说明。

首先，选择波长扫描方式（步骤S1）。方式1是通常的测定方式，方式2为在指定波长上使波长扫描停止而进行数据采集的波长扫描方式，方式3为在指定波长范围内进行低速扫描的波长扫描方式。

如选择方式1则如同以前那样进行通常的测定（步骤S2）。在通常的测定中在杂散光阻止滤波器的转换和光源转换以外的波长范围中以一定速度进行波长扫描，并取入数据。

如选择方式2则等待输入指定波长（步骤S3）。该指定波长可以指定多个。如输入指定波长则波长扫描可从起始波长到第1指定波长为止以通常的一定速度进行波长扫描（步骤S4），一旦在指定波长上停止波长扫描，则在测光值充分稳定之后将采集数据（步骤S5）。测光值是否稳定可通过例如进行数点的数据采集，并算出来自这些平均光的偏差来进行判断。

其后，以通常的一定速度进行波长扫描，直到下一个指定波长为止，反复此动作直到终止波长为止（步骤S6，S7）。

如在步骤S1中选择方式3，则等待指定波长范围的输入（步骤8）。该指定波长范围也可指定多个。如输入有指定波长范围，则从起始波长到第1指定波长范围为止以通常的一定速度进行波长扫描（步骤9），在指定波长范围内花费比测定系统的响应时间充分长的时间，并以低速进行波长扫描来采集数据（步骤10）。

其后进行通常的扫描到下一指定波长范围为止。并反复进行此动作直到终止波长为止（步骤S11，S12）。

在方式1，2，3中的任一种场合下所采集的数据都或用记录仪15记录在记录纸上或暂时贮存在RAM9中。如果往后在想要使用这些光谱数据时可将这些光谱数据贮存到软盘等的非易失性存贮媒介质6内。在流程图中这些存贮动作也被包含在数据采集中。

在图4中表示有在测定方式2中所采集的光谱数据。纵轴为吸光度（Abs）、横轴为波长。

在定量分析中大多预先确定定量波长。例如在图4中如将指定波长λ₁指定为定量波长，则可通过使用此光谱数据高精度地进行定量测定。

又，在使用Abs（λ₁）-Abs（λ₂）的值进行2波长运算的定量的场合，也可以通过指定波长λ₁，λ₂为定量波长，进行高精度的定量分析。

在图5中表示有在测定方式3中所采集的光谱数据。

在定量分析中也有从测出的光谱中确定定量波长。测定方式3能使用于已知道定量波长在某一波长范围内的场合。以低速进行波长扫描的C部（λ_1s-λ_1e）、D部（λ_2s-λ_2e）的数据是正确的。因而在定量波长存在于λ_1s～λ_1e之间或λ_2s～λ_2e之间时，通过使用此光谱数据就能进行高精度的定量分析。

在本发明中由于作成通过在进行定量的波长上一度停止波长扫描或在含有进行定量的波长的波长范围内以低速进行波长扫描来采集光谱数据，故就可以使用光谱数据进行高精度的定量测定。

又由于在不进行定量的波长范围内和已往一样以高速进行波长扫描，故在光谱测定上所要的时间与以往相比几乎不会变长。

图1表示适用本发明的可见光、紫外光分光光度计的构成的方块图;

图2为表示同一分光光度计的构成的具体例的方块图;

图3为表示一实施例的动作的流程图;

图4为表示在波长扫描方式2中所采集的光谱数据的波形图;

图5为表示在波长扫描方式3中所采集的光谱数据的波形图;

2…分光器部分， 5…控制部分，

7…CPU 8…ROM， 9…RAM

11…脉冲电动机， 12…驱动电路。

Claims

1、一种分光光度计的波长扫描方法，其中上述分光光度计包含：

光源部分；

将从上述光源部分出来的光分散为一系列波长的分光器；

含有待分析的试料的试料室；

将具有被选出的一种上述波长的单色光引入上述试料室并照射到上述试料上的光学装置；

对从上述试料出来的光进行测量并产生相应的输出电气信号的光测量装置；及

一控制器，其中设定上述分光器的波长扫描情况，且上述控制器还根据上述设定情况控制上述分光器的波长扫描工作，并对上述输出电气信号进行处理，以获得上述试料的光谱数据；

其特征包括：

作为上述设定情况之一，在上述控制器中设定一波长范围，在该波长范围上以预定的较快的恒定速度进行波长扫描，且在该波长范围内至少在一个波长上暂时停止波长扫描一预定的期间，且该预定期间的长度足以允许从上述光测量装置出来的上述输出电气信号稳定，并在上述输出电气信号已足够地稳定之后可进行下一次取样；及

根据上述设定情况进行波长扫描。