JP2000146691A - Spectrophotometer - Google Patents

Spectrophotometer

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JP2000146691A
JP2000146691A JP10316272A JP31627298A JP2000146691A JP 2000146691 A JP2000146691 A JP 2000146691A JP 10316272 A JP10316272 A JP 10316272A JP 31627298 A JP31627298 A JP 31627298A JP 2000146691 A JP2000146691 A JP 2000146691A
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JP
Japan
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light
gas
light source
spectrophotometer
optical system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10316272A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Irie
則行 入江
Hiroshi Niikura
宏 新倉
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the light absorption by oxygen to make measurable at a high accuracy by making an optical path region from an optical source to an emitted light receiving part in the form of a partitioned space and replacing the atmosphere in the space with a gas inert to the wavelength of a used light. SOLUTION: A light source optical system chamber 10 contg. a light source 32 and an optical system and a light receiving chamber 18 having a photomultiplier tube 16 adjacent thereto are formed as spaces partitioned by the inner wall 14 inside the outer wall 12. Nitrogen gas is introduced from a gas inlet 56 to substitute the atmosphere in an optical path region by the nitrogen gas, a light is emitted from the light source 32, without setting a measuring sample in a sample chamber 20 and the light quantity is measured by the photomultiplier tube 16. The light source 32 uses a deutrium lamp to be capable of measuring in a wavelength range of about 110-320 nm. Now a sample is successively twice measured to obtain the dispersion of the light quantity values, and if about ±0.2% or less, the absorption by oxygen is little. According to this method, a control system/optical system not usable in vacuum can be used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は分光光度計に関す
るものであり、特に300nm以下の波長の光を用いて
分光測定を行う分光光度計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectrophotometer, and more particularly to a spectrophotometer for performing spectrophotometry using light having a wavelength of 300 nm or less.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、光学材料の分光特性を測定する
ためには分光光度計が用いられる。特に、波長300n
m以下の分光特性の測定では、波長190nm以下の光
は、この光が空気中の酸素によって吸収されてしまうた
めに、光量が急激に減衰してしまう。さらに酸素によっ
て吸収された光は、酸素をオゾン化するので、このオゾ
ンが光学系にダメージを与えるおそれがある。また、オ
ゾンは250nm〜260nmの範囲内の波長の光を吸
収してしまう。このため、従来より装置内を高真空にし
て測定が行われている。また、装置内の雰囲気を、窒素
ガスやヘリウムガス等の、使用する波長の光に対して不
活性なガスによって置換して、酸素濃度が低減された雰
囲気内でこの測定が行われる場合もある。
2. Description of the Related Art Generally, a spectrophotometer is used to measure the spectral characteristics of an optical material. In particular, wavelength 300n
In the measurement of the spectral characteristics of m or less, the amount of light having a wavelength of 190 nm or less is rapidly attenuated because the light is absorbed by oxygen in the air. Further, the light absorbed by oxygen converts oxygen into ozone, and this ozone may damage the optical system. In addition, ozone absorbs light having a wavelength within the range of 250 nm to 260 nm. For this reason, conventionally, measurement has been performed with the inside of the apparatus being set to a high vacuum. Further, the measurement may be performed in an atmosphere having a reduced oxygen concentration by replacing the atmosphere in the apparatus with a gas that is inert to light having a wavelength to be used, such as a nitrogen gas or a helium gas. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、真空下
で測定を行う場合には、真空チャンバーを用いるために
操作が容易でなくなる。また、測定系を真空中に設置し
なければならない。制御系および光学系の部材には真空
中で使用できない部材もあるため、これら制御系および
光学系の構成が制限される。よって、高精度の測定がで
きなくなるおそれがある。また、真空対応の部材は比較
的高価である。
However, when measurement is performed under vacuum, the operation is not easy because a vacuum chamber is used. Also, the measurement system must be installed in a vacuum. Some members of the control system and the optical system cannot be used in a vacuum, so that the configurations of the control system and the optical system are limited. Therefore, high-precision measurement may not be performed. Further, vacuum-compatible members are relatively expensive.

【0004】また、不活性ガスにより装置(分光光度
計)内の雰囲気を置換して測定を行う場合、装置全体を
ガス置換するのには時間がかかってしまうという問題が
ある。また、測定試料を交換する毎に、装置内の雰囲気
を置換し直さなければならないために手間がかかるとい
う問題がある。さらに、置換するガス中には配管の汚れ
等に起因する有機物が混入しているおそれがある。よっ
て、この有機物により測定試料や光学系等が汚染されて
高精度な測定を行うことができなくなるおそれがある。
In addition, when the measurement is performed while replacing the atmosphere in the apparatus (spectrophotometer) with an inert gas, there is a problem that it takes time to replace the entire apparatus with gas. Further, each time the measurement sample is replaced, the atmosphere in the apparatus must be replaced, which is troublesome. Further, there is a possibility that an organic substance resulting from contamination of the pipe or the like is mixed in the gas to be replaced. Therefore, there is a possibility that the measurement sample, the optical system, and the like are contaminated by the organic matter, and it becomes impossible to perform highly accurate measurement.

【0005】このため、酸素による光の吸収を防ぎ、か
つ短時間に高精度の測定を行うことのできる分光光度計
の出現が望まれていた。
[0005] For this reason, there has been a demand for a spectrophotometer capable of preventing light absorption by oxygen and performing highly accurate measurement in a short time.

【0006】また、さらに、置換ガス中の有機物の悪影
響を防ぐことのできる分光光度計の出現が望まれてい
た。
Further, there has been a demand for a spectrophotometer capable of preventing the adverse effects of organic substances in the replacement gas.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため、この発明の分
光光度計においては、光源から出射する光が受光部に到
達するまでの光路を含む光路領域を分光光度計内の仕切
られた空間として具えるときに、該空間の雰囲気を使用
する波長の光に対して不活性なガスによって置換するガ
ス置換手段を具えている。
For this reason, in the spectrophotometer of the present invention, an optical path region including an optical path until the light emitted from the light source reaches the light receiving section is defined as a partitioned space in the spectrophotometer. A gas replacement means for replacing the atmosphere of the space with a gas that is inert to light having a wavelength to be used is provided.

【0008】このため、光源から出射した光が受光部に
到達するまでの間に、雰囲気中の酸素により光が吸収さ
れて光量が低減するおそれはなくなるため、高精度な分
光測定を行うことができる。また、雰囲気のガス置換
は、装置(分光光度計)内の一部分の領域、すなわち光
路を含む領域(光路領域)に対してしか行われない。よ
って、装置(分光光度計)内の全体の雰囲気をガス置換
するよりもずっと短時間にガス置換を行うことができ
る。
Therefore, there is no danger that the light emitted from the light source will be absorbed by oxygen in the atmosphere until the light emitted from the light source reaches the light receiving portion and the amount of light will be reduced. it can. Further, the gas replacement of the atmosphere is performed only in a partial area in the apparatus (spectrophotometer), that is, in an area including the optical path (optical path area). Therefore, gas replacement can be performed in a much shorter time than gas replacement of the entire atmosphere in the apparatus (spectrophotometer).

【0009】また、この発明の分光光度計によれば、光
源および光学系を有する光源光学系室と、測定試料を設
置する試料室と、受光部を有する受光部室とを具えてい
る。そして、隣接する室同士の接続部分には、光源から
の光を通過させるスリットがそれぞれ設けられている。
さらに、各室にはガス置換手段としての、ガス導入口お
よびガス排出口が設けられている。
Further, according to the spectrophotometer of the present invention, there is provided a light source optical system room having a light source and an optical system, a sample room for installing a measurement sample, and a light receiving unit room having a light receiving unit. And the slit which lets the light from a light source pass is provided in the connection part of adjacent chambers, respectively.
Further, each chamber is provided with a gas inlet and a gas outlet as gas replacement means.

【0010】この分光光度計において、まず光源光学系
室において、光源から出射された光は、レンズによって
集光され、スリットを通って、分光器に到達する。分光
器によって、単色光に分光された光は、ミラーによって
進行方向を定められてチョッパーに至る。そして、チョ
ッパーを高速回転させることによって測定光と参照光と
に分離される。光学系には、上記レンズ、分光器、ミラ
ーおよびチョッパーが含まれる。その後、測定光は、光
源光学系室内に設けられている試料室に導入されて、試
料室内の測定試料に照射される。その後、試料室から光
源光学系室内を通って受光部室に到達して、受光部室の
光電子倍増管で検知される。一方、参照光は光源光学系
室内の、測定光とは異なる光路を通って受光部室に到達
する。
In this spectrophotometer, first, in a light source optical system room, light emitted from a light source is condensed by a lens and reaches a spectroscope through a slit. The light split into monochromatic light by the spectroscope reaches a chopper after its traveling direction is determined by a mirror. Then, the measurement light and the reference light are separated by rotating the chopper at a high speed. The optical system includes the above lens, spectroscope, mirror, and chopper. Thereafter, the measurement light is introduced into a sample chamber provided in the light source optical system chamber, and is irradiated on a measurement sample in the sample chamber. Thereafter, the light passes from the sample chamber to the light receiving section through the light source optical system chamber, and is detected by the photomultiplier tube in the light receiving section. On the other hand, the reference light reaches the light receiving section through a light path different from that of the measurement light in the light source optical system room.

【0011】室内の雰囲気を置換するためのガス導入口
およびガス排出口は、光源から受光部までの光路を有す
る各々の室に設けられている。従って、光路となる全て
の部屋(室)のガス置換を同時に行えば、光路を含む領
域のガス置換を短時間で行うことができる。また、置換
するガスを、使用する波長の光に対して不活性な窒素ガ
スやヘリウムガス等の希ガスとすることによって、酸素
によって光源からの光が吸収されることはなくなり、3
00nm以下の波長の光を用いても高精度な分光測定を
行うことができる。
A gas inlet and a gas outlet for replacing the atmosphere in the room are provided in each room having an optical path from the light source to the light receiving section. Therefore, if the gas replacement of all the rooms (rooms) serving as the optical path is performed at the same time, the gas replacement of the area including the optical path can be performed in a short time. Further, by using a rare gas such as a nitrogen gas or a helium gas that is inert to light having a wavelength to be used as a replacement gas, light from a light source is not absorbed by oxygen.
High-precision spectroscopic measurement can be performed using light having a wavelength of 00 nm or less.

【0012】また、光学系は、光の方向を変換する手
段、光を集光する手段、光を測定光と参照光とに分離す
る手段、および受光部へ光を導く光路を有する部分を含
んでいる。このため、受光部室や試料室よりも広い空間
を有する室となる。よって、光源光学系室には、複数の
ガス導入口およびガス排出口が設けてあってもよい。
Further, the optical system includes means for changing the direction of the light, means for condensing the light, means for separating the light into measurement light and reference light, and a portion having an optical path for guiding the light to a light receiving section. In. For this reason, the chamber has a larger space than the light receiving section chamber and the sample chamber. Therefore, a plurality of gas inlets and gas outlets may be provided in the light source optical system room.

【0013】また、測定試料を交換するときには、試料
室のガスを置換し直すだけで、他の室の雰囲気を置換し
直す必要はない。よって、測定試料を交換する際の手間
を、従来より低減することができる。
When the measurement sample is replaced, only the gas in the sample chamber is replaced again, and it is not necessary to replace the atmosphere in another chamber. Therefore, it is possible to reduce the time and effort required for replacing the measurement sample as compared with the related art.

【0014】また、この発明の分光光度計のガス導入口
には、好ましくは、ガス中の不純物を吸着させるフィル
ターが設けられているのがよい。
The gas inlet of the spectrophotometer according to the present invention is preferably provided with a filter for adsorbing impurities in the gas.

【0015】一般に工場で使用されているガス配管は洗
浄不足により、ガス中に有機物等の不純物が含まれてい
るおそれがある。有機物により測定試料や光学系が汚染
されると、測定試料の正確な分光特性が得られなくなる
おそれがある。従って、ガス導入口にフィルターが設け
てあれば、置換ガス中の有機物による測定試料や光学系
への悪影響を防ぐことができる。
In general, gas pipes used in factories may have impurities such as organic substances in the gas due to insufficient cleaning. If the measurement sample or the optical system is contaminated with an organic substance, accurate spectral characteristics of the measurement sample may not be obtained. Therefore, if a filter is provided at the gas inlet, it is possible to prevent the organic substance in the replacement gas from adversely affecting the measurement sample and the optical system.

【0016】また、好ましくは、上記フィルターは活性
炭を具えたフィルターであるのがよい。例えば、全体が
網目構造の筒状容器に活性炭を詰めたものをフィルター
としてガス導入口に取り付ける。そして、配管からのガ
スをこのフィルターを通して室内に導入させれば、ガス
中の有機物を活性炭に吸着させることができる。
Preferably, the filter is a filter provided with activated carbon. For example, a tubular container having a net structure and filled with activated carbon is attached to the gas inlet as a filter. Then, if the gas from the pipe is introduced into the room through this filter, the organic matter in the gas can be adsorbed on the activated carbon.

【0017】また、ガス排出口は、室内を真空にするこ
とができるように、真空ポンプ等の排気手段と接続可能
であるのが好ましい。
The gas outlet is preferably connectable to an exhaust means such as a vacuum pump so that the interior of the room can be evacuated.

【0018】また、この発明の分光光度計によれば、ガ
ス導入口から導入させるガスのガス流圧を、低くても
1.0kgf/cm2 とするのが好ましい。後の実施例
の結果から明らかなように、1.0kgf/cm2 より
も低いガス流圧で、ガス置換を行うと、置換に時間がか
かり、また光学系等が複雑な場合、十分に室内の雰囲気
が置換されずに、雰囲気中に酸素が残存するおそれがあ
る。
Further, according to the spectrophotometer of the present invention, it is preferable that the gas flow pressure of the gas introduced from the gas inlet be at least 1.0 kgf / cm 2 . As will be apparent from the results of the later examples, when the gas replacement is performed at a gas flow pressure lower than 1.0 kgf / cm 2 , the replacement takes a long time, and when the optical system and the like are complicated, the room is sufficiently provided. Is not replaced, and oxygen may remain in the atmosphere.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】この発明の分光光度計は、光源、
光学系、試料室および受光部を具えている。そして、光
源から出射される光を測定光と参照光とに分離するダブ
ルビーム方式の装置とする。光源には、その使用目的に
よって重水素ランプ等の連続光、あるいはレーザー等の
単一波長光を用いることができる。光学系は、光の方向
を変換する手段としてのミラー、光を集光する手段であ
るレンズ、および高速回転させることによって光を測定
光と参照光とに分離するチョッパーを具えている。ま
た、試料室は測定試料が設置される室である。また、受
光部は、検知器である光電子倍増管を具えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A spectrophotometer according to the present invention comprises a light source,
It has an optical system, a sample chamber, and a light receiving section. Then, a double beam type device for separating light emitted from the light source into measurement light and reference light is used. As the light source, continuous light such as a deuterium lamp or single wavelength light such as a laser can be used depending on the purpose of use. The optical system includes a mirror as a means for changing the direction of light, a lens as a means for condensing light, and a chopper for separating light into measurement light and reference light by rotating at high speed. The sample chamber is a chamber in which a measurement sample is installed. The light receiving section includes a photomultiplier tube as a detector.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例につき説
明する。なお、図は発明を理解できる程度に各構成成分
の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあるに
過ぎず、したがってこの発明を図示例に限定するもので
はない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings merely schematically show the shapes, sizes, and arrangements of the respective components so that the present invention can be understood, and therefore, the present invention is not limited to the illustrated examples.

【0021】<第1の実施例>図1は、第1の実施例の
分光光度計の概略的な構成説明図である。
<First Embodiment> FIG. 1 is a schematic structural explanatory view of a spectrophotometer according to a first embodiment.

【0022】第1の実施例の分光光度計は、光源、光学
系、試料室および受光部を具えている。そして、分光光
度計内の領域は、光源から出射する光が受光部に到達す
るまでの光路を含む光路領域を仕切られた空間として有
している。光源および光学系は、1つの光源光学系室1
0内にある。この光源光学系室10は、分光光度計の外
壁12の内側に設けられた内壁14により仕切られた空
間である。また、受光部は光電子倍増管16を具え、受
光部室18内に設けられている。この受光部室18も分
光光度計の内壁14によって仕切られた空間であって、
光源光学系室10に隣接して設けられている。
The spectrophotometer according to the first embodiment includes a light source, an optical system, a sample chamber, and a light receiving section. The region in the spectrophotometer has an optical path region including an optical path until the light emitted from the light source reaches the light receiving unit as a partitioned space. The light source and the optical system are one light source optical system room 1
It is within 0. The light source optical system room 10 is a space partitioned by an inner wall 14 provided inside an outer wall 12 of the spectrophotometer. The light receiving unit includes a photomultiplier tube 16 and is provided in a light receiving unit chamber 18. This light receiving unit room 18 is also a space partitioned by the inner wall 14 of the spectrophotometer,
It is provided adjacent to the light source optical system room 10.

【0023】試料室20は、光源光学系室10内にあ
り、測定光の通るスリット22,24を有する仕切り板
26,28によって、光源光学系室10とは異なる部屋
として設けてある。また、受光部室18と光源光学系室
10との間にある内壁部分14aには、検知する光の通
るスリット30が設けてある。
The sample chamber 20 is provided in the light source optical system room 10 and is separated from the light source optical system room 10 by partition plates 26 and 28 having slits 22 and 24 through which measurement light passes. In addition, a slit 30 through which light to be detected passes is provided in the inner wall portion 14a between the light receiving unit room 18 and the light source optical system room 10.

【0024】これにより、分光光度計には、少なくとも
光源光学系室10、試料室20および受光部室18の3
つの互いにスリットで連通した部屋を有し、この部屋
は、光源から出射する光が受光部に達するまでの光路を
含む空間を構成している(図1)。
Thus, the spectrophotometer includes at least three of the light source optical system room 10, the sample room 20, and the light receiving unit room 18.
It has two rooms that communicate with each other through slits, and this room constitutes a space including an optical path until the light emitted from the light source reaches the light receiving unit (FIG. 1).

【0025】この実施例の分光光度計の構造について、
光源から出射する光の光路に沿ってより詳しく説明す
る。図1中では、光路を矢印で示している。なお、光源
系は、第1レンズ34、第1スリット36、分光器3
8、第2スリット40、第2レンズ42、第1チョッパ
ー44、第3スリット22、第4スリット24、第1ミ
ラー46、第2チョッパー48、第2ミラー50および
第5スリット30を含む。
Regarding the structure of the spectrophotometer of this embodiment,
This will be described in more detail along the optical path of the light emitted from the light source. In FIG. 1, the optical path is indicated by an arrow. The light source system includes a first lens 34, a first slit 36, and a spectroscope 3.
8, a second slit 40, a second lens 42, a first chopper 44, a third slit 22, a fourth slit 24, a first mirror 46, a second chopper 48, a second mirror 50, and a fifth slit 30.

【0026】光源32には、重水素ランプを用いる。そ
して、光源32から出射した光は第1レンズ(蛍石又は
フッ化マグネシウム)34によって、集光されて第1ス
リット36を通って分光器38に至る。分光器38によ
って単色光に分光された光は、第2スリット40を通
る。その後、第2レンズ42により再び集光されて第1
チョッパー44に到達する。到達した光は、第1チョッ
パー44の高速回転により測定光(実線矢印で示す。)
と参照光(破線矢印で示す。)とに分離される。そし
て、測定光は第2ミラー50によって進行方向を変えら
れて、試料室20への入り口である第3スリット22か
ら試料室20に入る。測定光は、試料室20内に設置さ
れた試料(図示せず。)に照射されて、その後、第4ス
リット24から第2チョッパー48を経て、受光部室1
8への入り口である第5スリット30から受光部室18
へ到達する。そして、この受光部室18内の光電子倍増
管16によって検知される。一方、第1チョッパー44
によって分離された参照光は、破線矢印で示すように、
光源光学系室10内の測定光とは異なる光路を進行し、
第1ミラー46によって進行方向を変えられた後、第2
チョッパー48を経て、第5スリット30から受光部室
18に到達する。そして、受光部室18内の光電子倍増
管16によって、検知される(図1)。
As the light source 32, a deuterium lamp is used. The light emitted from the light source 32 is condensed by the first lens (fluorite or magnesium fluoride) 34 and reaches the spectroscope 38 through the first slit 36. The light split into monochromatic light by the spectroscope 38 passes through the second slit 40. Thereafter, the light is collected again by the second lens 42 and
The chopper 44 is reached. The light that has arrived is measured light (indicated by solid arrows) due to the high-speed rotation of the first chopper 44.
And a reference light (indicated by a dashed arrow). Then, the traveling direction of the measurement light is changed by the second mirror 50 and enters the sample chamber 20 through the third slit 22 which is an entrance to the sample chamber 20. The measurement light is applied to a sample (not shown) installed in the sample chamber 20, and then passes through the fourth slit 24, the second chopper 48, and the light receiving section 1.
From the fifth slit 30 which is the entrance to the light receiving section 8, the light receiving section 18
To reach. Then, the light is detected by the photomultiplier tube 16 in the light receiving unit chamber 18. On the other hand, the first chopper 44
The reference light separated by is indicated by a dashed arrow,
It travels along an optical path different from the measurement light in the light source optical system room 10,
After the traveling direction is changed by the first mirror 46, the second
The light reaches the light receiving unit chamber 18 from the fifth slit 30 via the chopper 48. Then, it is detected by the photomultiplier tube 16 in the light receiving unit chamber 18 (FIG. 1).

【0027】光源光学系室10は、第1スリット36が
形成されている第1仕切板52および第2スリット40
が形成されている第2仕切板54によって、光源32お
よび第1レンズ34を有する第1室10aと、分光器3
8を有する第2室10bと、第2レンズ42、第1チョ
ッパー44、第2チョッパー48、第1ミラー46、お
よび第2ミラー50を有する第3室10cとに分かれて
いる。
The light source optical system chamber 10 includes a first partition plate 52 in which the first slit 36 is formed and a second slit 40.
The first chamber 10 a having the light source 32 and the first lens 34 and the spectroscope 3
8 is divided into a second chamber 10b having a second lens 42, a first chopper 44, a second chopper 48, a first mirror 46, and a second mirror 50.

【0028】また、光源光学系室10、試料室20、お
よび受光部室18の各部屋には、それぞれ、ガス導入口
56およびガス排出口58が設けられている。
Further, each of the light source optical system room 10, the sample room 20, and the light receiving unit room 18 is provided with a gas inlet 56 and a gas outlet 58, respectively.

【0029】光源光学系室10内の第1スリット36お
よび第2スリット40付近は、室内の雰囲気の置換効率
が他の領域よりも低い。これは、光源光学系室10内の
雰囲気を置換するためには、室10内に導入されたガス
が細いスリット36,40を通過しなければならないこ
とに起因する。よって、この例では、第1室10aおよ
び第2室10bにそれぞれガス導入口56およびガス排
出口58が設けられている。また、第3室10c内は、
この室10c内に試料室20が設けられているために、
置換するためのガスが循環しにくくなっている。また、
測定光の光路と参照光の光路とが異なるために、第3室
10c内に光路領域が別に設けられている。このため、
第3室10cには、ガス導入口56およびガス排出口5
8が、異なる位置に2つずつ設けられている。
In the vicinity of the first slit 36 and the second slit 40 in the light source optical system room 10, the replacement efficiency of the room atmosphere is lower than in other regions. This is because the gas introduced into the chamber 10 must pass through the narrow slits 36 and 40 in order to replace the atmosphere in the light source optical system chamber 10. Therefore, in this example, the first chamber 10a and the second chamber 10b are provided with the gas inlet 56 and the gas outlet 58, respectively. In the third room 10c,
Since the sample chamber 20 is provided in the chamber 10c,
The replacement gas is less likely to circulate. Also,
Since the optical path of the measurement light is different from the optical path of the reference light, an optical path area is separately provided in the third chamber 10c. For this reason,
The third chamber 10c has a gas inlet 56 and a gas outlet 5
8 are provided two at different positions.

【0030】このような分光光度計のガス導入口56か
ら、窒素ガスを導入して、光路領域の雰囲気を窒素ガス
置換する。その後、試料室20に測定試料を設置せずに
光源32から光を出射して、光電子倍増管16に到達す
る光の光量を測定する。光源32には重水素ランプをも
ちいており、110nm〜320nmの範囲の波長につ
いて測定を行うことができる。この例では、2回連続し
て、同じ波長について光量の測定を行う。そして、得ら
れる2つの光量の値のばらつきを求める。このばらつき
が大きいほど、光路領域内の酸素による光の吸収が多い
ことを示している。ここでは、光量のばらつきが±0.
2%以内であれば酸素の影響は少ないと言える。
Nitrogen gas is introduced from the gas inlet 56 of such a spectrophotometer to replace the atmosphere in the optical path region with nitrogen gas. Thereafter, the light is emitted from the light source 32 without setting the measurement sample in the sample chamber 20, and the amount of light reaching the photomultiplier tube 16 is measured. A deuterium lamp is used as the light source 32, and measurement can be performed for a wavelength in the range of 110 nm to 320 nm. In this example, the measurement of the light amount for the same wavelength is performed twice consecutively. Then, the dispersion of the values of the two obtained light amounts is obtained. The greater the variation, the greater the light absorption by oxygen in the optical path region. Here, the variation of the light amount is ± 0.
If it is within 2%, it can be said that the influence of oxygen is small.

【0031】この例では、ランダムに選択した175n
m、190nmおよび250nmの波長について、それ
ぞれの波長の光の光量を2回測定する。
In this example, 175n randomly selected
With respect to the wavelengths of m, 190 nm and 250 nm, the light amounts of the respective wavelengths are measured twice.

【0032】この例では、ガス導入口へ窒素ボンベを接
続して、それぞれのガス導入口からBグレード(99.
99%の純度)の窒素ガスを、3.5kgf/cm2
ガス流圧で、5分間流した。窒素ガスを流している間、
ガス排出口からは室内の雰囲気ガスを排出させる。その
後、光源を点灯させて、光源が安定した後、透過率を測
定する要領で光量を2回測定した。測定中も窒素ガスは
導入させ続けておく。
In this example, a nitrogen cylinder is connected to the gas inlets, and B grade (99.
(99% purity) nitrogen gas at a gas flow pressure of 3.5 kgf / cm 2 for 5 minutes. While flowing nitrogen gas,
The atmospheric gas in the room is discharged from the gas discharge port. Thereafter, the light source was turned on, and after the light source was stabilized, the light amount was measured twice in the same manner as in measuring the transmittance. Nitrogen gas is kept introduced during the measurement.

【0033】その結果、175nm、190nmおよび
250nmの波長において、2回の測定による光量のば
らつきは、どれも±0.05〜±0.1%以内であっ
た。
As a result, at the wavelengths of 175 nm, 190 nm and 250 nm, the variation of the light amount by the two measurements was within ± 0.05 to ± 0.1%.

【0034】よって、300nm以下の波長の光を用い
て分光特性を測定する際、真空中で測定を行わなくて
も、光の酸素による吸収を防ぐことができる。よって、
真空中では用いることのできない制御系および光学系の
装置も使用できることから、高精度の測定を行うことが
できる。
Therefore, when measuring spectral characteristics using light having a wavelength of 300 nm or less, absorption of light by oxygen can be prevented without performing measurement in a vacuum. Therefore,
Since a control system and an optical system that cannot be used in a vacuum can be used, highly accurate measurement can be performed.

【0035】また、分光光度計内から酸素を除去するた
めに不活性ガスによって装置内の雰囲気を置換する。分
光光度計内の全領域に対し、この仕切られた空間の光路
領域は容積が小さくなっているので、光源から受光部ま
での光の光路領域のみの雰囲気を置換する。また、仕切
られた空間(光路領域)内を、この例ではさらに3つの
部屋に仕切っており、各部屋にガス置換手段としてのガ
ス導入口およびガス排出口がそれぞれ1つあるいは複数
設けられているため、ガス置換にそれほど時間はかから
ない。この例では、分光光度計内の仕切られた空間が全
領域の20%程度の容積となる。なお、高精度化するほ
ど領域の比率は変わってくるので、それぞれ独立して十
分に置換できるような構成にすればよい。
Further, in order to remove oxygen from the inside of the spectrophotometer, the atmosphere in the apparatus is replaced with an inert gas. Since the volume of the light path area of the partitioned space is smaller than that of the entire area in the spectrophotometer, the atmosphere of only the light path area of the light from the light source to the light receiving unit is replaced. In this example, the partitioned space (optical path region) is further partitioned into three rooms, and each room is provided with one or more gas inlets and gas outlets as gas replacement means. Therefore, it does not take much time for gas replacement. In this example, the partitioned space in the spectrophotometer has a volume of about 20% of the entire area. It should be noted that the higher the precision, the more the ratio of the regions changes, so that the configuration may be such that they can be replaced independently and sufficiently.

【0036】また、光源から受光部までの光路領域は、
光源光学系室、試料室および受光室という部屋に分けて
あるため、測定試料を交換するときには、試料室の雰囲
気だけを置換し直せばよい。
The optical path region from the light source to the light receiving section is
Since the light source optical system room, the sample room, and the light receiving room are separated, when replacing the measurement sample, only the atmosphere in the sample room needs to be replaced.

【0037】また、この例では、置換ガスとして窒素ガ
スを用いたが、使用する波長の光に対して不活性なガス
であれば、これに限るものではない。ヘリウムガス、ア
ルゴンガス等の希ガスを用いてもよい。また、これらの
不活性ガスのうち、1種類のガスを用いてもよいし、2
種類以上のガスを混合して用いてもよい。
In this example, nitrogen gas is used as the replacement gas. However, the present invention is not limited to this, as long as the gas is inert to light having the wavelength to be used. A rare gas such as helium gas or argon gas may be used. In addition, one of these inert gases may be used,
More than one kind of gas may be mixed and used.

【0038】また、例えば窒素ボンベ等の置換ガスの導
入源からガス導入口への配管に、テフロン製の配管を用
いてもよい。テフロン製の配管は、分光光度計内の雰囲
気を汚染する有機物系ガスの発生が少ないため、より高
精度な測定を行うことができる。
Further, for example, a pipe made of Teflon may be used as a pipe from a source of the replacement gas such as a nitrogen cylinder to the gas inlet. Teflon-made piping generates less organic gas that contaminates the atmosphere in the spectrophotometer, so that more accurate measurement can be performed.

【0039】また、図2に示すように、ガス導入口56
にガス中の不純物を吸着させる活性炭を具えたフィルタ
ー60を設けておくのがよい。図2は、各室のガス導入
口56にフィルター60が設けられているこの発明の分
光光度計の構成図である。例えば、全体が網目構造の筒
状容器に活性炭を詰めたものをフィルター60としてガ
ス導入口56に取り付ける。そして、配管からのガスを
このフィルター60を通して室内に導入させれば、ガス
中の有機物を活性炭に吸着させることができる。これに
より、高精度な測定を行うことができる。
Further, as shown in FIG.
It is preferable to provide a filter 60 provided with activated carbon for adsorbing impurities in the gas. FIG. 2 is a configuration diagram of the spectrophotometer of the present invention in which a filter 60 is provided at the gas inlet 56 of each chamber. For example, a tubular container having a net structure and filled with activated carbon is attached to the gas inlet 56 as a filter 60. Then, if gas from the pipe is introduced into the room through the filter 60, organic substances in the gas can be adsorbed on the activated carbon. Thereby, highly accurate measurement can be performed.

【0040】また、本発明の分光光度計は、図1および
図2に示された構成要素以外の構成要素をさらに含んで
いてもよい。また、構成要素の配置を、本発明が実施で
きる程度に適宜変えることが可能である。
The spectrophotometer of the present invention may further include components other than the components shown in FIGS. Further, the arrangement of the components can be appropriately changed to such an extent that the present invention can be implemented.

【0041】<第2の実施例>第2の実施例として、第
1の実施例の分光光度計を用いて、第1の実施例と同様
の窒素ガスを、ガス流圧1kgf/cm2 で5分間流す
ことにより、ガス置換を行う。
<Second Embodiment> As a second embodiment, the same nitrogen gas as in the first embodiment was applied at a gas flow pressure of 1 kgf / cm 2 using the spectrophotometer of the first embodiment. The gas is replaced by flowing for 5 minutes.

【0042】その後、第1の実施例と同様に、窒素ガス
を流し続けながら光量を2回続けて測定する。そして2
回の測定結果から光量のばらつきを求める。
Then, as in the first embodiment, the light quantity is measured twice while the nitrogen gas is kept flowing. And 2
The variation in the amount of light is determined from the results of the measurement.

【0043】この結果、175nm、190nmおよび
250nmの波長の、光量のばらつきは±0.05〜±
0.1%以内であった。
As a result, the variation in the amount of light at wavelengths of 175 nm, 190 nm and 250 nm is ± 0.05 to ± 0.05.
It was within 0.1%.

【0044】よって、ガス流圧が1kgf/cm2 にし
てガス置換を行っても、十分に光路領域内の雰囲気は置
換されていることが分かった。従って、酸素によって光
が吸収されず、高精度な測定を行うことができる。
Thus, it was found that the atmosphere in the optical path region was sufficiently replaced even when the gas replacement was performed at a gas flow pressure of 1 kgf / cm 2 . Therefore, light is not absorbed by oxygen, and highly accurate measurement can be performed.

【0045】(比較例1)第1の実施例の分光光度計に
おいて、窒素ガスによる光路領域の雰囲気の置換を行わ
ずに、光源を点灯させて、第1の実施例と同様に連続し
て2回光量を測定する。
(Comparative Example 1) In the spectrophotometer of the first embodiment, the light source was turned on without replacing the atmosphere in the optical path region with nitrogen gas, and the spectrophotometer was continuously operated as in the first embodiment. The light intensity is measured twice.

【0046】この結果、185nm以下の波長について
は、測定ができなかった。これは、装置内の酸素による
光の吸収により光量が減少したためであると考えられ
る。
As a result, it was not possible to measure a wavelength of 185 nm or less. This is considered to be because the amount of light decreased due to the absorption of light by oxygen in the device.

【0047】また、185nm〜200nmの波長にお
いては、2つの測定値のばらつきが±10%程度とな
り、非常に大きかった。また、260nm付近の波長で
は、光量が減少していた。これは、酸素が光を吸収して
オゾン化して、このオゾンが260nm付近の波長の光
を吸収したためであると考えられる。
At a wavelength of 185 nm to 200 nm, the variation between the two measured values was about ± 10%, which was very large. At a wavelength near 260 nm, the amount of light decreased. This is considered to be because oxygen absorbed light to form ozone, and the ozone absorbed light having a wavelength around 260 nm.

【0048】これにより、第1および第2の実施例のよ
うに、窒素ガスにより光路領域の雰囲気を置換すること
によって、上記のような酸素による悪影響を大幅に低減
することができることが分かった。
As a result, it was found that by replacing the atmosphere in the optical path region with nitrogen gas as in the first and second embodiments, the above-mentioned adverse effects of oxygen can be greatly reduced.

【0049】(比較例2)第1の実施例の分光光度計に
おいて、第1の実施例と同様の窒素ガスを、ガス流圧
0.5kgf/cm2 で測定前に光路領域に5分間流
し、第1の実施例と同様に光量を2回続けて測定する。
測定中も0.5kgf/cm2 のガス流圧で流し続け
る。
(Comparative Example 2) In the spectrophotometer of the first embodiment, the same nitrogen gas as in the first embodiment was flowed at a gas flow pressure of 0.5 kgf / cm 2 into the optical path region for 5 minutes before measurement. The light quantity is measured twice consecutively as in the first embodiment.
During the measurement, the gas is kept flowing at a gas flow pressure of 0.5 kgf / cm 2 .

【0050】この結果、180nmの波長においては、
検知された光量が少なく、測定ができなかった。また、
250nm〜260nmの範囲内の波長においても、検
知された光量は減少していた。
As a result, at a wavelength of 180 nm,
The amount of light detected was too small to measure. Also,
Even at wavelengths in the range of 250 nm to 260 nm, the detected light quantity was reduced.

【0051】よって、置換ガスのガス流圧が0.5kg
f/cm2 では、光路領域の雰囲気内を十分に置換する
ことができずに酸素が残存していることが分かった。
Therefore, the gas flow pressure of the replacement gas is 0.5 kg
At f / cm 2 , it was found that the atmosphere in the optical path region could not be sufficiently replaced and oxygen remained.

【0052】また、偏光光学系で使用されている光学部
品の分光特性を測定する場合の分光光度計にこの発明を
適用させることができる。この場合、図3に示すよう
に、図1の分光光度計の第2レンズ42と第1チョッパ
ー44との間に、偏光素子62と第6スリット64を形
成する第3仕切板66が新たに具えられている。
The present invention can be applied to a spectrophotometer for measuring the spectral characteristics of an optical component used in a polarization optical system. In this case, as shown in FIG. 3, a third partition plate 66 forming a polarizing element 62 and a sixth slit 64 is newly provided between the second lens 42 and the first chopper 44 of the spectrophotometer of FIG. It is equipped.

【0053】[0053]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の分光光度計は、光源から出射する光が受光部に到
達するまでの光路を含む光路領域をその他の領域から分
離して、この光路領域の雰囲気を、使用する波長の光に
対して不活性なガスによって置換するガス置換手段を具
えている。
As is apparent from the above description, the spectrophotometer of the present invention separates the optical path region including the optical path until the light emitted from the light source reaches the light receiving portion from the other regions, and Gas replacement means is provided for replacing the atmosphere in the optical path region with a gas that is inert to light of the used wavelength.

【0054】このため、光源から出射した光が受光部に
到達するまでの間に、雰囲気中の酸素により光が吸収さ
れて光量が低減するおそれはなくなるため、高精度な分
光測定を行うことができる。また、雰囲気のガス置換
は、光路を含む仕切られた空間(光路領域)に対してし
か行わないために、装置(分光光度計)内の全領域の雰
囲気をガス置換するよりもずっと短時間にガス置換を行
うことができる。
For this reason, there is no possibility that the light emitted from the light source is absorbed by the oxygen in the atmosphere until the light emitted from the light source reaches the light receiving portion and the amount of light is reduced. it can. In addition, since the gas replacement of the atmosphere is performed only for the partitioned space (light path area) including the optical path, the gas replacement of the atmosphere in the entire area in the apparatus (spectrophotometer) is performed in a much shorter time than the gas replacement. Gas replacement can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施例の分光光度計の概略的な構成説明
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a spectrophotometer according to a first embodiment.

【図2】ガス導入口にフィルターが設けられている分光
光度計の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a spectrophotometer in which a filter is provided at a gas inlet.

【図3】偏光光学系で使用される光学部品の分光特性を
測定する場合の分光光度計の概略的な構成説明図であ
る。
FIG. 3 is a schematic structural explanatory view of a spectrophotometer when measuring spectral characteristics of an optical component used in a polarization optical system.

【符号の説明】 10:光源光学系室 10a:第1室 10b:第2室 10c:第3室 12:外壁 14:内壁 14a:内壁部分 16:光電子倍増管 18:受光部室 20:試料室 22:スリット(第3スリット) 24:スリット(第4スリット) 26,28:仕切板 30:スリット(第5スリット) 32:光源 34:第1レンズ 36:第1スリット(スリット) 38:分光器 40:第2スリット(スリット) 42:第2レンズ 44:第1チョッパー 46:第1ミラー 48:第2チョッパー 50:第2ミラー 52:第1仕切板 54:第2仕切板 56:ガス導入口 58:ガス排出口 60:フィルター 62:偏光素子 64:第6スリット 66:第3仕切板[Description of Signs] 10: light source optical system room 10a: first room 10b: second room 10c: third room 12: outer wall 14: inner wall 14a: inner wall portion 16: photomultiplier tube 18: light receiving unit room 20: sample room 22 : Slit (third slit) 24: Slit (fourth slit) 26, 28: Partition plate 30: Slit (fifth slit) 32: Light source 34: First lens 36: First slit (slit) 38: Spectroscope 40 : Second slit (slit) 42: second lens 44: first chopper 46: first mirror 48: second chopper 50: second mirror 52: first partition plate 54: second partition plate 56: gas inlet 58 : Gas outlet 60: filter 62: polarizing element 64: sixth slit 66: third partition plate

フロントページの続き Fターム(参考) 2G020 AA05 BA02 CB05 CB33 CB54 CC04 CC31 CC43 CD04 CD13 CD23 2G059 AA02 BB01 BB04 BB08 EE01 EE12 GG05 GG07 HH03 JJ05 JJ11 JJ19 JJ24 KK02 NN01 NN07 Continued on the front page F term (reference) 2G020 AA05 BA02 CB05 CB33 CB54 CC04 CC31 CC43 CD04 CD13 CD23 2G059 AA02 BB01 BB04 BB08 EE01 EE12 GG05 GG07 HH03 JJ05 JJ11 JJ19 JJ24 KK02 NN01 NN07

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から出射する光が受光部に到達する
までの光路を含む光路領域を分光光度計内の仕切られた
空間として具えるときに、該空間の雰囲気を使用する波
長の光に対して不活性なガスによって置換するガス置換
手段を具えていることを特徴とする分光光度計。
When an optical path region including an optical path until light emitted from a light source reaches a light receiving unit is provided as a partitioned space in a spectrophotometer, an atmosphere in the space is converted into light having a wavelength to be used. A spectrophotometer comprising gas replacement means for replacing with an inert gas.
【請求項2】 光源、光学系、測定試料を設置する試料
室および受光部を具えた分光光度計において、 前記光源および前記光学系を有する光源光学系室と、前
記試料室と、前記受光部を有する受光部室とを具え、 隣接する室同士の接続部分には、前記光源からの光を通
過させるスリットがそれぞれ設けられており、 各室には、ガス導入口およびガス排出口が設けられてい
ることを特徴とする分光光度計。
2. A spectrophotometer comprising a light source, an optical system, a sample chamber for installing a measurement sample, and a light receiving unit, wherein the light source optical system room having the light source and the optical system, the sample chamber, and the light receiving unit A light-receiving unit chamber having: a slit for transmitting light from the light source is provided at a connection portion between adjacent chambers, and each chamber is provided with a gas inlet and a gas outlet. A spectrophotometer.
【請求項3】 請求項2に記載の分光光度計において、 前記ガス導入口には、ガス中の不純物を吸着させるフィ
ルターが設けられていることを特徴とする分光光度計。
3. The spectrophotometer according to claim 2, wherein a filter for adsorbing impurities in the gas is provided at the gas inlet.
【請求項4】 請求項3に記載の分光光度計において、 前記フィルターを、活性炭を具えたフィルターとするこ
とを特徴とする分光光度計。
4. The spectrophotometer according to claim 3, wherein said filter is a filter provided with activated carbon.
【請求項5】 請求項2〜4のうちのいずれか一項に記
載の分光光度計において、 前記ガス導入口から導入するガスのガス流圧を、低くて
も1.0kgf/cm2 とすることを特徴とする分光光
度計。
5. The spectrophotometer according to claim 2, wherein a gas flow pressure of the gas introduced from the gas inlet is at least 1.0 kgf / cm 2 . A spectrophotometer characterized in that:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006517352A (en) * 2003-02-10 2006-07-20 ハインズ インスツルメンツ インコーポレイテッド Ray path purification in optical devices
JP2008175649A (en) * 2007-01-17 2008-07-31 Shimadzu Corp Spectrophotometer

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