JP2000088740A - 分光光度計用測定ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉容器内に設置した試料の分光測定を行な
う際の作業性を改善する。 【解決手段】 測定ユニット３０において、上方から装
着した光ファイバ１１により導入した測定光を反射鏡４
３にて直角に曲げ、縦方向に延伸するフローセル３１の
側面から照射する。フローセル３１内の試料溶液中を通
過した透過光は反射鏡４４で再び直角に曲げられ、光フ
ァイバ１３に送り込まれる。これによれば、密閉容器の
天面に設けた貫通孔からほぼ真っ直ぐに測定ユニットに
光ファイバを接続することができるため、密閉容器内の
空間を無駄に占有せず作業性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分光光度計用測定ユ
ニットに関し、特に分光光度計本体の外部に設置した試
料の測定を行なうための測定ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば放射性同位元素を含む溶液の透過
特性を測定する場合、放射能汚染や放射線障害を防止す
るために、図４に示すような分光測定システムが従来用
いられている。この分光測定システムは、分光光度計１
０、照射側光ファイバ１１、試料セルを備える測定ユニ
ット１２及び受光側光ファイバ１３から構成され、測定
ユニット１２はグローブボックス１４内部に設置されて
いる。グローブボックスは、外壁の一部又は全部が透視
可能であって、気密性を有すると共に放射線を遮蔽する
箱状容器である。図示していないが、グローブボックス
１４の適宜の箇所には、内部に設置した測定ユニット１
２を外部から取り扱えるように手袋（グローブ）が一体
に設けられている。

【０００３】図５は、測定ユニット１２の内部構造を示
す概略構成図である。測定ユニット１２は、液体試料を
内部に保持可能な、上部開口がジョウゴ形状の試料セル
２１、照射側光ファイバ１１及び受光側光ファイバ１３
をそれぞれ接続する接続部２２、２３、集光用のレンズ
２４、２５、及び全体を保持するホルダ２６等から構成
されている。

【０００４】分光光度計１０からの測定光は、照射側光
ファイバ１１を通して測定ユニット１２に導入される。
照射側光ファイバ１１の端面から出射した光はレンズ２
４により集光されて試料セル２１に照射され、試料セル
２１内の試料溶液中を通過した後の透過光がレンズ２５
により受光側光ファイバ１３の端面に集光される。この
透過光は受光側光ファイバ１３を通って分光光度計１０
に戻され、分光光度計１０において透過率等の演算処理
が行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにグローブ
ボックス１４内に測定ユニット１２が設置されるときに
は、図４に示すように、光ファイバ１１、１３はグロー
ブボックス１４の両側壁に設けられた貫通孔１４１を通
して引き込まれ、測定ユニット１２の両側面にそれぞれ
接続されている。このような場合、狭いグローブボック
ス１４内の空間の多くの部分を光ファイバ１１、１３の
引き回しに占有されてしまうため、グローブボックス１
４に設けられている手袋を用いて外部から試料の流下や
測定ユニット１２の洗浄等の作業を行なう際の作業性が
極めて悪い。また、グローブボックス１４の側壁に貫通
孔１４１を設けると、その両側を広く開けるようにグロ
ーブボックス１４を設置せねばならず、設置場所の利用
効率が悪くなる。

【０００６】そこで、図６に示すような、グローブボッ
クス１４の天面に貫通孔１４２を設けた分光測定システ
ムも従来より知られている。しかしながら、この場合に
は、天面から貫通させた光ファイバ１１、１３を測定ユ
ニット１２の側面に接続しなければならないので、光フ
ァイバ１１、１３を大きく撓ませる必要があり、内部空
間が占有されて作業性が悪くなるのみならず、光ファイ
バ１１、１３の伝達効率が低下し測定性能が劣化した
り、或いは光ファイバ１１、１３が破損する恐れもあ
る。

【０００７】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的とするところは、狭い空間内を
有効に利用して作業性を改善すると共に、光ファイバに
無理な力が加わらず信頼性の高い分光光度計用測定ユニ
ットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、分光光度計の外部に設置した試料
を測定するための分光光度計用測定ユニットにおいて、 a)試料溶液を上方から注ぎ込むジョウゴを備えた上下方
向に延伸するフローセルと、 b)フローセルの下端の排液口を開閉する開閉弁と、 c)垂直上方からほぼ平行に接続される照射側光ファイバ
及び受光側光ファイバと、 d)照射側光ファイバを通して導入された測定光の進行方
向を変えてフローセルに照射するための第１の光学手段
と、 e)フローセルを通過した透過光の進行方向を変えて受光
側光ファイバへ送り込むための第２の光学手段と、 を備えることを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る測定ユニットでは、
フローセルの延伸方向と光ファイバの接続方向とはいず
れも上下方向となっている。分光測定の際には、試料溶
液をジョウゴに流し込みフローセルに試料溶液が充満し
た状態で開閉弁を閉鎖し、フローセル内に試料溶液を保
持する。そして、分光光度計の光源からの測定光を照射
側光ファイバを通して導入すると、この測定光は第１の
光学手段によりほぼ直角に曲げられ、フローセルに対し
てほぼ直角に照射される。フローセルに充満している試
料溶液を通過した透過光は、第２の光学手段により、第
１の光学手段にて曲げられる前の測定光の進行方向と反
対方向に曲げられて、受光側光ファイバに送り込まれ
る。これにより、透過光は受光側光ファイバを通って分
光光度計へと戻る。

【００１０】なお、第１及び第２の光学手段としては、
例えば反射鏡や全反射プリズム等の光学部品を利用する
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る分光光度計用測定ユニッ
トの一実施例について図を参照しつつ説明する。図１は
本実施例の分光光度計用測定ユニットを用いた分光測定
システムの全体構成を示す斜視図、図２は本実施例の測
定ユニットの正面透視図、図３は本実施例の測定ユニッ
トの側面透視図である。

【００１２】本実施例の測定ユニット３０は、図１に示
すように、その上面に照射側光ファイバ１１及び受光側
光ファイバ１３が略垂直に接続されるようになっている
ため、グローブボックス１４の天面に設けられた貫通孔
１４２を通して導入された光ファイバ１１、１３が殆ど
撓み無く測定ユニット３０に接続される。

【００１３】この測定ユニット３０は、大別して、試料
溶液を導入し保持するための試料導入部、測定光を試料
溶液に透過させるための光学測定部、及び試料導入部と
光学測定部とを支持する基台５０から構成されている。
試料導入部は、上下方向に延伸し略中央側面に測定用の
透過窓３２を有するジョウゴ型のフローセル３１と、フ
ローセル３１下縁端の排液口３３の近傍に設けられた手
動バルブ３４とから成る。また光学測定部は、照射側光
ファイバ１１及び受光側光ファイバ１３が着脱可能に接
続される接続部４１、４６と、集光用のレンズ４２、４
５と、反射鏡４３、４４とから成る。接続部４１、４６
は、上方から光ファイバを差し込み、バネ式のクランプ
ネジ４７により光ファイバ先端の口金部をロックする構
造となっている。

【００１４】上記構成の測定ユニット３０を用いて分光
測定を行なう際には、測定者は手袋（グローブ）（図示
せず）を用いた手作業又はマニプレータの操作により、
次のように試料を準備する。すなわち、手動バルブ３４
を開放し、ビーカ等の試料容器からフローセル３１上端
のジョウゴに試料溶液を注ぎ入れる。フローセル３１内
に溜まっていた空気が追い出され、排液口３３から試料
溶液が流出し始めたならば、手動バルブ３４を閉鎖す
る。これにより、フローセル３１には試料溶液が充満す
る。

【００１５】分光測定が開始されると、分光光度計１０
から照射側光ファイバ１１を通って導入された測定光は
レンズ４２により集光されて反射鏡４３に当たる。反射
鏡４３にて測定光は略直角に進行方向を変え、透過窓３
２を通してフローセル３１に入射する。フローセル３１
内の試料溶液中を通過し反対側側面の透過窓３２から出
た透過光は、直進して反射鏡４４に至る。透過光は反射
鏡４４にて再度略直角に方向を変えて上方向に進み、レ
ンズ４５により受光側光ファイバ１３の端面に集光され
る。そして、この透過光は受光側光ファイバ１３を通っ
て分光光度計１０に送られる。分光光度計１０では、例
えば、透過光に基づき各波長に対する透過率を算出し、
試料溶液中の成分を分析する。

【００１６】分光測定が終了したならば、測定者は手袋
（グローブ）を用いた手作業又はマニプレータの操作に
より、手動バルブ３４を開放してフローセル３１に溜ま
っていた試料溶液を排液口３３から排出する。そして、
洗浄液をジョウゴに注ぎ入れてフローセル３１内を洗浄
した後に、次の試料溶液を導入する。

【００１７】上記構成の測定ユニット３０では、反射鏡
４３、４４が曇ったり試料溶液や洗浄液の飛沫が付着し
て汚れたりすると反射率が落ちて測定性能が劣化してし
まう。これを防止するために、本実施例の測定ユニット
では、光学測定部が水密構造となっている。すなわち、
反射鏡４３、４４等を収容した箱体５１に対し、別部材
が入り込んでいる部分の周囲はＯリングにより密封され
ている。また、箱体５１とその前面の着脱可能な蓋体５
２との間の密着部分はシーラント等により密封されてい
る。従って、測定ユニット３０全体の放水洗浄を行なう
こともできるため、メンテナンス性も良好となってい
る。

【００１８】なお、上記実施例は一例であって、本発明
の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明らか
である。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明に係る分光
光度計用測定ユニットによれば、測定ユニットをグロー
ブボックス等の容器内に設置するとき、容器の天面に設
けた貫通孔を通して光ファイバを容器内に引き込み、そ
の光ファイバをほぼ真下に設置した測定ユニットの上面
に略垂直に接続することができる。このため、狭いグロ
ーブボックス内の空間を有効に利用でき、特に測定ユニ
ットの両側面の空間に邪魔な光ファイバの引き回しがな
いので、グローブやマニプレータを利用した作業性が向
上する。また、光ファイバを小さな曲率半径をもって撓
ませる必要がなくなるので、光の伝達効率が落ちず測定
性能が増すと共に、光ファイバが破損する恐れがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る分光光度計用測定ユニットを用
いた分光測定システムの全体構成を示す斜視図。

【図２】 本実施例の測定ユニットの構造を示す正面透
視図。

【図３】 本実施例の測定ユニットの構造を示す側面透
視図。

【図４】 従来の分光測定システムの全体構成を示す斜
視図。

【図５】 従来の測定ユニットの内部構造を示す概略構
成図。

【図６】 従来の分光測定システムの全体構成を示す斜
視図。

【符号の説明】

１０…分光光度計 １１…照射側光ファイバ １３…受光側光ファイバ ３０…測定ユニット ３１…フローセル ３４…手動バルブ ４２、４５…レンズ ４３、４４…反射鏡

フロントページの続き (72)発明者 安藤 修 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所三条工場内 Ｆターム(参考） 2G020 CA02 CB07 CB12 2G057 AA01 AC01 BA05 DB03 DC07 GA05 JA20 2G059 AA01 BB04 CC20 DD12 EE01 FF06 JJ11 JJ13 JJ17 LL10 PP02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分光光度計の外部に設置した試料を測定
   するための分光光度計用測定ユニットにおいて、 a)試料溶液を上方から注ぎ込むジョウゴを備えた上下方
   向に延伸するフローセルと、 b)フローセルの下端の排液口を開閉する開閉弁と、 c)垂直上方からほぼ平行に接続される照射側光ファイバ
   及び受光側光ファイバと、 d)照射側光ファイバを通して導入された測定光の進行方
   向を変えてフローセルに照射するための第１の光学手段
   と、 e)フローセルを通過した透過光の進行方向を変えて受光
   側光ファイバへ送り込むための第２の光学手段と、 を備えることを特徴とする分光光度計用測定ユニット。