DE69006528T2

DE69006528T2 - Spektrophotometer.

Info

Publication number: DE69006528T2
Application number: DE69006528T
Authority: DE
Inventors: Osamu Ando
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2010-03-31
Also published as: JPH02259547A; CN1021848C; CN1046041A; JP2836090B2; EP0390192A1; EP0390192B1; US5059025A; DE69006528D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Spektralphotometer und insbesondere einen Zellenpositionierer zum Steuern der Position eines beweglichen Probenhalters zum Halten mehrerer Probenzellen in einer Probenkammer.
Eine typische Ausbildung eines bekannten Zellenpositionierers besteht darin, daß in der in Fig. 3 dargestellten Weise ein Positionsdetektor aus einem Lichtunterbrecher 5 und eine Positionsdetektorplatte 6 an einem Antriebssystem (einer Baueinheit zum Übertragen von Antriebsenergie von einem Antriebsmotor 7) eines Probezellenhalters 1 angebracht sind, wobei die Positionen der Probenzellen 2 erfaßt und unter einer offenen Steuerung gesteuert werden, bei der der regelmäßige Abstand L zwischen den Probezellen ein bekannter Faktor ist und an einem Punkt, der als Ursprungspunkt dient, die Positionsdetektorplatte 6 den Lichtfluß des Lichtunterbrechers 5 abschirmt.
Der bekannte Zellenpositionierer zeigt jedoch die folgenden Probleme. Es ist notwendig, daß die Position, an der der Positionsdetektor (einschließlich des Lichtunterbrechers und der Positionsdetektorplatte) anzubringen ist, genau in Bewegungsrichtung des Probenzellenhalters eingestellt wird, um direkt Licht eines Spektralphotometers zu messen, das als Spot auf die Mitte der Probenzelle fällt. Diese Einstellung muß durchgeführt werden, während eine Stopposition des Probenzellenhalters und eine Lichtmeßposition festgelegt sind, was eine Neueinstellung für jede Baueinheit in Abhängigkeit von der Streuung innerhalb des Einstellfehlerbereichs im optischen System des Spektralphotometers notwendig macht sowie aufwendig ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, die gemacht wurde, um die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu vermeiden, einen Zellenpositionierer zu schaffen, der unveränderlich eine Probenzelle (Halter) genau in einer Position des zu messenden Lichtflusses selbst dann anordnen kann, wenn eine Streuung in der Lichtflußmeßposition in einem Spektralphotometer auftritt, indem die Notwendigkeit eines Positionsdetektors beseitigt ist und daher keine Positionseinstellung des Detektors erfolgen muß.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß eines Aspektes der Erfindung ein Spektralphotometer geschaffen, das eine abgeschirmte Probenkammer, eine Vielzahl von Probenzellen, einen bewegbaren Probenzellenhalter zum Halten der Probenzellen, der in seinen Seitenflächen durchgehende Positionserfassungslöcher aufweist, und einen Detektor zum Messen der Meßlichtstrahlen umfaßt, die durch die durchgehenden Löcher hindurchgegangen sind, wodurch die Position des Probenzellenhalters erfaßt und gesteuert wird.
Auf der Grundlage dieses Aufbaus sind trotz der Tatsache, daß ein einziges durchgehendes Loch ausreichen kann, für eine höhere Genauigkeit, vorzugsweise mehrere durchgehende Positionserfassungslöcher mit Durchmessern, die voneinander verschieden sind, jedoch gut kleiner als der Durchmesser jedes durchgehenden Meßloches sind, in den Probenzellenhalter in Bewegungsrichtung den durchgehenden Meßlöchern entsprechend mit einer ausreichenden relativen Positionsgenauigkeit bezüglich der durchgehenden Meßlöcher perforiert, um dadurch die Bewegungsrichtung des Probenzellenhalters zu erfassen.
Der Probenzellenhalter wird durch Formgießen, Spritzgießen und maschinelle Bearbeitung geformt, wobei die durchgehenden Positionserfassungslöcher genau ausgebildet werden können.
Der Probenzellenhalter wird dadurch bewegt, daß der in dieser Weise aufgebaute Zellenpositionierer angetrieben wird und der Meßdetektor arbeitet so, daß er die Meßlichtstrahlen erfaßt, die durch die durchgehenden Positionserfassungslöcher hindurchgegangen sind, wobei diese Position als Ursprungsposition des Probenzellenhalters dient.
Der Abstand zwischen der Ursprungsposition und der nächsten Probenzelle und der Abstand zwischen den Probenzellen sind vorher bekannt und es ist daher leicht, eine Positionierung zu bewirken, indem die Probenzelle zu der Mitte des Meßlichtes ausgerichtet wird, während der Probenzellenhalter bewegt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung ergeben, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erfolgt, in denen
Fig. 1(A) in einer Draufsicht einen Zellenpositionierer gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 1(B) in einer Seitenansicht den Zellenpositionierer zeigt,
Fig. 2 in einem Diagram das Lichtmeßausgangssignal eines Detektors zeigt,
Fig. 3(A) in einer Draufsicht einen bekannten Zellenpositionierer zeigt, und
Fig. 3(B) eine Seitenansicht desselben Zellenpositionierers zeigt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Ein erläuterndes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Wie es zunächst in Fig. 1 dargestellt ist, besteht ein Zellenpositionierer aus einem Probenzellenhalter 1 zum Halten von vier winkligen Probenzellen 2 in einer abgeschirmten Probenkammer und aus einem Antriebsmotor 7, der am Boden des Probenzellenhalters 1 befestigt ist, um den Probenzellenhalter 1 in die Richtung des Pfeiles A über eine Kraftübertragungseinheit 8 anzutreiben, die von der Probenkammer 3 vorsteht. Durchgehende Positionserfassunglöcher 11 sind in die Seitenflächen des Probenzellenhalters 1 zusätzlich zu den durchgehenden Meßlöchern perforiert, die den Probenzellen 2 entsprechend ausgebildet sind.
Der Durchmesser eines durchgehenden Positionserfassungsloches 11 ist ausreichend kleiner als der des durchgehenden Meßloches 12 gewählt. Bei dieser Ausbildung empfängt und mißt ein Meßdetektor 4 Meßlichtstrahlen eines Spektralphotometers, die durch die durchgehenden Meßlöcher 12 sowie durch die durchgehenden Positionserfassungslöcher 11 hindurchgegangen sind, während der Probenzellenhalter 1 in die Richtung des Pfeiles A bewegt wird. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, werden ein Lichtmeßausgangswert P1 mit zeitlichen Breiten T1 und t1 in Verbindung mit dem durchgehenden Positionserfassungsloch 11 und ein Lichtmeßausgangswert P2 mit zeitlichen Breiten T2 und t2 in Verbindung mit dem durchgehenden Meßloch 12 erhalten. Die beiden Arten von durchgehenden Löchern 11 und 12 können ohne weiteres dadurch identifiziert werden, daß Vergleiche bezüglich der zeitlichen Breiten und/oder der Ausgangswerte angestellt werden.
Die Ursprungsposition des Probenzellenhalters 1 wird auf eine Position festgelegt, in der das durchgehende Positionserfassungsloch 11 erfaßt wird und genauer der Mittelpunkt der zeitlichen Breite t1 des Lichtmeßausgangswertes vom durchgehenden Loch 11 erhalten wird.
Wenn der Probenzellenhalter 1 beispielsweise durch Formguß geformt ist, können die durchgehenden Positionserfassunglöcher 11 mit einer ausreichenden relativen Positionsgenauigkeit bezüglich der durchgehenden Meßlöcher 12 (Intervalle L') ausgebildet werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Vergleich der Lichtmeßausgangswerte vom Meßdetektor 4 zum Erfassen der Ursprungsposition des Probenzellenhalters 1, die Berechnung der Ursprungsposition und der Antrieb des Probenzellenhalters 1 die Verwendung von hochentwickelten Analogdigitalwandlern mit sich bringt, die im typischen Fall in eine Steuereinheit 10 des Spektralphotometers eingebaut sind, um das Licht zu messen und die eingebauten Datenverarbeitungsfunktionen auszuführen.
Wie es oben beschrieben wurde, ist es bei der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau möglich, den Probenzellenhalter in der Lichtmeßposition selbst dann genau zu Positionieren, wenn eine Streuung in der Position des Lichtflußes des Spektralphotometers vorhanden ist. Zu diesem Zweck wird natürlich kein spezieller Positionsdetektor benötigt und kann daher die Notwendigkeit der Einstellung eines Positionsdetektors entfallen.
Obwohl anhand der zugehörigen Zeichnungen ein erläuterndes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das genaue Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es kann eine Vielzahl verschiedener Abwandlungen und Änderungen durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, der durch die zugehörigen Ansprüche bestimmt ist.

Claims

1. Spektralphotometer mit

einer abgeschirmten Probenkammer,

einer Vielzahl von Probenzellen,

einem bewegbaren Probenzellenhalter zum Halten der Probenzellen, der in seinen Seitenflächen mit durchgehenden Positionserfassungslöchern ausgebildet ist, und

einem Detektor zum Messen von Strahlen eines Meßlichtes, die durch die durchgehenden Löcher hindurchgegangen sind, wodurch die Position des Probenzellenhalters erfaßt und gesteuert wird.

2. Spektralphotometer nach Anspruch 1, bei dem die durchgehenden Positionserfassungslöcher jeweils mit einem anderen Durchmesser in den Probenzellenhalter in seiner Bewegungsrichtung perforiert sind.