JP2001147159A - 感度補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、分光器及びマルチチャンネ
ルの分光感度特性の補正を容易にかつ適正に行なえる感
度補正装置を提供することにある。 【解決手段】 所望波数範囲での連続光を発生する連続
スペクトル光源１２と、分光器１６が分散可能な波数範
囲でかつ補正対象となる波数範囲を、隣り合う小範囲で
一部の波数或いは波数範囲が重複するように複数の小範
囲に分割する分割手段３０と、前記分割手段３０での各
小範囲の測定毎に各対応標準波数を変え各チャンネルに
受光させる波数走査手段１４と、ある小範囲の標準波数
光を標準チャンネルに受光させた時の強度に対する他チ
ャンネルの強度の相対比を得、該相対比から該小範囲で
のばらつきを補正可能な感度補正値を得、該各小範囲で
の感度補正値をつなぎ合わせ、前記分割前の波数範囲で
の感度補正値を得る感度補正手段３０と、を備えたこと
を特徴とする感度補正装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は感度補正装置、特に
分光器及びマルチチャンネル検出器の感度補正に用いら
れる光源、及び補正値取得機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】各波数毎の光強度を測定する分析装置と
しては、種々のものがあるが、代表的なものに、分光器
と、マルチチャンネル検出器を組み合わせた分析装置が
ある。このような分析装置では、連続光を分光器に投射
し、分光器で分光した波数光毎の強度を、マルチチャン
ネル検出器により測定する。

【０００３】ところで、マルチチャンネル検出器として
は、例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅ
ｖｉｃｅ）が用いられる。このＣＣＤ検出器等のマルチ
チャンネル検出器は、分光したスペクトルを一度に測定
できる検出器であるため、このＣＣＤ検出器を用いたＣ
ＣＤ測定法は、従来の光電子増倍管を用いた測定法に代
わる方法として注目されている。

【０００４】ところで、ＣＣＤ検出器等のマルチチャン
ネル検出器の各測定チャンネルは、感度にばらつきがあ
り、またＣＣＤの各チャンネルに対して分光器のスルー
プットにも差異があり、測定を適正に行うには、これを
補正する必要がある。そこで、従来より、分析装置で
は、分光器及びＣＣＤ検出器の出力の感度補正が行なわ
れている。

【０００５】例えば、従来は、種々の線スペクトル光源
を揃える。この線スペクトル光源の、ある波数の輝線ス
ペクトルを順次、測定チャンネル上を走査し、各測定チ
ャンネルの出力値の補正値を得ている。そして、実際の
測定の際は、検出器の測定チャンネルの各出力値に対
し、前述のようにして得られた各対応補正値を考慮する
のが一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の線スペクトル光源を用いたのでは、輝線スペクトル
の、ある特定の一波数のみでの感度補正しかできない。
一方、最近の分析装置の高性能化、測定試料の多様化に
伴い、より広い測定波数範囲をカバーできる点が強く望
まれる。このために、従来は、線スペクトルの異なる種
々の線スペクトル光源を揃え、補正の際は所望のものを
選択して用いる方法も考えられる。

【０００７】しかしながら、この場合には、測定したい
領域にうまく合う線スペクトルがない場合が生じる。ま
た、装置の部品点数が増加してしまう。また、異なる光
源を用いる際は、予め、個々の光源の特性を測定してお
く必要があり、面倒であった。このため、前記問題を解
決するための有効な手段として採用するまでには至らな
かった。

【０００８】本発明は前記従来技術の事情に鑑みなされ
たものであり、その目的は分光器及びマルチチャンネル
検出器の感度特性の補正を容易にかつ正確に行うことの
できる感度補正装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる感度補正装置は、連続スペクトル光源
と、分割手段と、波数走査手段と、読出手段と、感度補
正手段と、を備えることを特徴とする。

【００１０】ここで、前記連続スペクトル光源は、所望
の波数範囲での連続光を発生する。また、前記分割手段
は、前記分光器が分散可能な波数範囲で、かつ補正対象
となる波数範囲を、隣り合う小波数範囲で一部の波数或
いは波数範囲が重複するように複数の小波数範囲に分割
する。

【００１１】前記波数走査手段は、前記分割手段で分割
した各小波数範囲の測定毎に各対応標準波数を変え各チ
ャンネルに受光させる。前記読出手段は、前記チャンネ
ルの出力を読出す。前記感度補正手段は、ある小波数範
囲の標準波数光を標準チャンネルに受光させた時の強度
に対する他チャンネルの強度の相対比を得、該相対比か
ら該小波数範囲でのばらつきを補正可能な感度補正値を
得、各小波数範囲での感度補正値をつなぎ合わせ、前記
分割前の波数範囲での感度補正値を得る。

【００１２】そして、実際の分析測定の際は、前記感度
補正手段で得た各感度補正値が各対応波数に考慮され
る。なお、本発明において、前記連続スペクトル光源
は、各波数における光強度が既知の絶対光源であること
が好適である。ここにいう各波数における光強度が既知
の絶対光源とは、所定の電力で動作させると、ある特定
の連続スペクトル強度が必ず得られる連続スペクトル光
源をいう。

【００１３】また、本発明において、補完手段を備え、
前記感度補正手段は、前記補完手段で得られた補完値を
欠陥チャンネルの出力とし、該欠陥チャンネルの感度補
正値を得ることも好適である。ここで、前記補完手段
は、あるチャンネルに欠陥がある場合には、該欠陥チャ
ンネルの両側に位置する正常チャンネルから得た読出手
段の出力を基に、該欠陥チャンネルから得た読出手段の
出力を補完する。ここにいう欠陥チャンネルの両側に位
置する正常チャンネルとは、ある欠陥チャンネルの直ぐ
隣りに位置するチャンネルも欠陥チャンネルであれば、
さらに同方向のチャンネルのうちで、該欠陥チャンネル
に一番近い位置にある正常チャンネル等をいう。

【００１４】さらに、本発明において、判定手段を備え
ることも好適である。ここで、前記判定手段は、前記補
完手段の前段に設けられ、前記読出手段で得たチャンネ
ルの出力が所定の範囲内にあれば、これを正常チャンネ
ルとして判断する。一方、前記読出手段で得たチャンネ
ルの出力が前記所定の範囲外にあれば、これを欠陥チャ
ンネルとして判断する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適
な実施形態について説明する。図１には、本発明の一実
施形態にかかる感度補正装置の概略構成が示されてい
る。同図に示す感度補正装置１０は、絶対光源１２（連
続スペクトル光源）と、回折格子１４を含む分光器１６
と、ＣＣＤ検出器（マルチチャンネル検出器）１８と、
波数走査手段２０と、読出手段２２と、コンピュータ
（分割手段、感度補正手段）２４を含む。

【００１６】ここで、本実施形態において特徴的な連続
スペクトル光源としての絶対光源１２は、駆動ドライバ
２６により所定の電力で動作させると、所望の波数範囲
での連続光Ｌ_０を発生する。この絶対光源１２からは、
ある所定の電力で動作させると、ある特定の連続スペク
トル強度が必ず得られる。

【００１７】例えばコンピュータ２４により制御可能な
電力値に対する連続スペクトル強度に関する情報は、コ
ンピュータ２４の光源情報記憶部２８に格納されてい
る。そして、感度補正等を行う際は、コンピュータ２４
のＣＰＵ３０は、光源情報記憶部２８の強度情報にアク
セス可能とする。また、前記分割手段としてのコンピュ
ータ２４は、分光器１６が分散可能な波数範囲で、かつ
補正対象となる波数範囲を、隣り合う小区域（小波数範
囲）で一部の波数或いは波数範囲が重複するように複数
の小区域（小波数範囲）に分割する。例えば、後述する
第１小区域（Ｎν_１）と第２小区域（Ｎν_２）に分け
る。

【００１８】また、前記分光器１６は、回折格子１４に
より、絶対光源１２からの連続光Ｌ _０を分離し、例えば
第１小区域（Ｎν_１）の測定を行なう場合、その中心
（標準）波数ν_１ｃの光Ｌ_ν１ｃを得る。また、第２小
区域（Ｎν_２）の測定を行なう場合、その中心（標準）
波数ν_{２ ｃ}の光Ｌ_ν２ｃを得る。

【００１９】前記ＣＣＤ検出器１８は、例えば第１小区
域の測定を行なう際は、分光器１６からの波数光Ｌ
_ν１ｃの進行方向に対し、ほぼ直交する２次元空間上に
配列された複数の測定チャンネルを含み、各測定チャン
ネルは、分光器１６からの波数光Ｌ_ν１ｃを受光した時
の光強度を個々に出力する。前記波数走査手段２０は、
例えば回折格子１４の駆動ドライバ３１と、前記コンピ
ュータ２４を含む。

【００２０】そして、このコンピュータ２４により回折
格子１４を回転させることにより、各測定チャンネルに
は、各小区域の測定毎に、各対応区域の中心波数成分の
光を順次受光させる。例えば第１小区域の測定を行なう
際は、その中心波数ν_１ｃの光Ｌ_ν１ｃを各チャンネル
に順次受光させる。また、第２小区域の測定を行なう際
は、その中心波数ν_２ｃの光Ｌ_ν２ｃを各チャンネルに
順次受光させる。

【００２１】前記読出手段２２は、例えばドライバ３２
と、アンプ３４と、Ａ／Ｄ変換器３６と、前記コンピュ
ータ２４を含む。そして、このコンピュータ２４により
各測定チャンネルの出力を読出す。また、本実施形態に
おいて特徴的なことは、コンピュータ２４は、前記感度
補正手段としての機能を含むことである。

【００２２】すなわち、このコンピュータ２４のＲＯＭ
３８には、各測定チャンネルに各中心波数の光を受光さ
せた時の感度補正値を、各対応小区域毎に得るための各
機器の動作の制御情報を含む。そして、得られた感度補
正値は、コンピュータ２４の補正値記憶部４０に格納さ
れることとなる。

【００２３】このようにして感度補正手段としてのコン
ピュータ２４は、例えば第１小区域の中心波数光を中心
測定チャンネルＤ_ｃ（標準チャンネル）に受光させた時
の強度に対する他チャンネルの強度の相対比を得る。こ
の相対強度比のばらつきを補正可能な感度補正値を各対
応波数について得る。そして、実際の分析測定の際は、
各波数に対し各対応感度補正値を考慮する。なお、本実
施形態では、感度補正に用いる波数は、分光器１６での
標準波数をＣＰＵ３０により変えることにより適宜変更
可能である。

【００２４】また、補正値記憶部４０の感度補正値など
は、ＣＰＵ３０により書換え可能である。また、本実施
形態において、絶対光源１２からの連続光Ｌ_０は、まず
入射スリット４４から分光器１６内に入射し、コリメー
ト鏡４６で平行化させ、回折格子１４に入射させる。こ
こで、感度補正値の取得のための測定の際は、回折格子
１４を回転させ、第１小区域の中心波数ν_１ｃの光Ｌ
_ν１ｃを各測定チャンネルに順次受光させる。

【００２５】一方、通常の分析測定の際は、この回折格
子１４で分離された各波数光は、結像鏡４８で集光さ
れ、ＣＣＤ検出器１８の各対応測定チャンネルに同時受
光され、各波数に対し、各対応感度補正値が考慮され
る。本実施形態にかかる感度補正装置１０は、概略以上
のように構成され、以下にその作用について説明する。

【００２６】まず、本実施形態では、分光器１６及びＣ
ＣＤ検出器１８の感度補正を行う際は、連続スペクトル
光源としての絶対光源１２を用いている。この結果、本
実施形態では、感度特性の補正に用いる波数の変更を行
う際は、従来の線スペクトル光源を用いた場合のよう
に、波数の異なる種々の光源の取替え等を行うことな
く、駆動ドライバ３１等により分光器１６の回折格子１
４を回転させるのみで、容易に変更可能である。

【００２７】したがって、本実施形態では、前記線スペ
クトル光源を用いて感度補正を行った従来方式に比較
し、より広い波数範囲での感度補正を、より容易に行う
ことができるので、特に本実施形態のような分析装置で
は有効である。また、本実施形態では、一般的な連続ス
ペクトル光源を用いるのではなく、各波数における光強
度が既知の絶対光源１２を用いることもある。

【００２８】つまり、本実施形態のコンピュータ２４
は、駆動ドライバ２６により絶対光源１２を、所定の電
力で動作させると、ある特定の連続スペクトル強度が必
ず得られる。そして、本実施形態では、この電力に対す
る連続スペクトル強度に関する情報は、例えばコンピュ
ータ２４の光源情報記憶部２８に格納されている。

【００２９】このため、感度補正等を行う際は、ＣＰＵ
３０が適宜、その情報にアクセスするのみで、従来一般
的な光源の連続スペクトルの強度測定を行うことなく、
常に正確な連続スペクトル強度情報を得ることができ
る。しかも、絶対光源１２の使用中、得られる連続スペ
クトルの強度は、実質的に経時変化等を起こさないの
で、より確実な連続スペクトルの強度情報により、感度
補正を、より正確に行うことが可能となる。

【００３０】また、通常、分光器１６により分散可能な
全波数範囲は広いが、このような広い波数範囲を測定す
るには、測定チャンネル数は有限であるから、１回の測
定で取れる範囲は限られている。このため、分光器１６
により分散可能な波数範囲の全てを測定チャンネルに割
当て、つまり１回の測定で感度補正値を得ようとする場
合、像の歪みなどにより中心から遠ざかると、分解能を
低下させてしまう。

【００３１】そこで、本実施形態において特徴的なこと
は、所定の数の測定チャンネルを用いて、分解能を低下
させることなく広い波数範囲での感度補正を容易にかつ
適正に行えることとしたことである。以下に、その作用
について図２のフローチャートを参照しつつ説明する。

【００３２】このために、本実施形態においては、コン
ピュータ２４は分光器１６の分散可能な全波数範囲を、
複数の小区域（小波数範囲）に分割可能な分割手段とし
ての機能をも含む。例えば、コンピュータ２４は、分光
器１６の分散可能な全波数範囲を、隣合う小区域で一部
の波数或いは波数範囲が重複するように、複数の小区域
に分割する（Ｓ１０）。

【００３３】例えば図３に示すように分光器の分散可能
な全波数範囲を、波数ν_１〜ν_１３とした場合、例えば
波数ν_１〜ν_７の第１小区域Ｎν_１と、波数ν_７〜ν
_１３の第２小区域Ｎν_２とに分割する。この場合、第１
小区域Ｎν_１と第２小区域Ｎν_２、つまり隣合う小区域
で重複する波数は波数ν_７となる。

【００３４】本実施形態では、前記分光器１６の分散可
能な全波数範囲を複数の小区域に分割後、各測定チャン
ネルに対し、第１小区域Ｎν_１のある標準波数、例えば
該区域の中心波数ν_１ｃでの測定を行なう（Ｓ１２）。
すなわち、回転格子を回転させ、図４に示すように各測
定チャンネルＤ_１〜Ｄ_ｎのほぼ中心部分に対し、まず第
１小区域の測定の際は、分光器１６からの中心波数光Ｌ
_ν１ｃが順次照射される。

【００３５】このように本実施形態では、分光器１６が
分散可能な全波数範囲での感度補正値の取得のための測
定を、全波数範囲での各波数光を各チャンネルに割当
て、１回の測定で済ませるのではなく、分光器１６の分
散可能な全波数範囲を、隣合う小区域で一部の波数ν_７
が重複するように、複数の第１小区域Ｎν_１、第２小区
域Ｎν_２に分割する。分割後、コンピュータ２４は回転
格子１４を回転させ、図４に示すように測定チャンネル
Ｄ_１〜Ｄ_ｎに対し、第１小区域Ｎν_１の中心波数ν_１ｃ
の光Ｌ_ν１ｃでの強度測定を行う。

【００３６】この第１小区域Ｎν_１の中心波数ν_１ｃの
光Ｌ_ν１ｃを受光した時の各測定チャンネルの出力値
は、アンプ３４で増幅され、Ａ／Ｄ変換器３６でデジタ
ル変換された後、コンピュータ２４に入力される。この
結果、第１小区域Ｎν_１の中心波数ν_１ｃの光Ｌ_ν１ｃ
での測定では、中心チャンネルＤ_ｃの強度を基準にした
場合の、各測定チャンネルＤ_１〜Ｄ_ｎの強度は、例えば
図５に示すような相対強度比Ｉ_１１〜Ｉ_１ｎとして得ら
れることとなる。

【００３７】そして、第１小区域Ｎν_１の中心波数ν
_１ｃの光Ｌ_ν１ｃでの測定後、各チャンネルの出力値Ｉ
_１１〜Ｉ_１ｎを、同図破線に示すようなフラットに可能
な感度補正値を得ている（Ｓ１４）。このように第１小
区域Ｎν_１の中心波数ν_１ｃの光Ｌ_ν１ｃでの出力値Ｉ
_１１〜Ｉ_１ｎから、中心チャンネルＤ_ｃが該区域の中心
波数光Ｌν_１ｃを受光した時の強度に対する相対強度比
を得る。この第１小区域Ｎν_１の中心波数ν_１ｃでの感
度補正値を各チャンネルについて得る。

【００３８】例えば感度補正値αは、次記数１で与えら
れる。

【数１】 α＜１１＞^−１＝＜Ｉ_１１＞／＜Ｉ_ν１ｃ＞ ・ ・ ・ α＜１ｎ＞^−１＝＜Ｉ_１ｎ＞／＜Ｉ_ν１ｃ＞

【００３９】ここで、上記＜１１＞〜＜１ｎ＞は上記第
１小区域での各チャンネルの波数ν _１１〜ν_１ｎに対応
する。したがって、α＜１ｎ＞は、この小区域でのチャ
ンネルＤ_ｎでの感度補正値を意味する。また、上記Ｉ
_１１〜Ｉ_１ｎは、各チャンネルでこの区域の中心波数ν
_１ｃの光を受光した時の各対応測定チャンネルＤ_１〜Ｄ
_ｎの出力値近傍の平均値である。また、上記Ｉ
_ν１ｃは、感度補正値を取得するための測定時に、中心
波数ν_{１ ｃ}の光を受光した時の中心測定チャンネルＤ_ｃ
近傍の平均値である。

【００４０】そして、この小区域での、感度補正後の各
出力値Ｉ_ν１１´〜Ｉ_ν１ｎ´は、上記数１の感度補正
値α＜１１＞〜α＜１ｎ＞を用いて、次記数２で与えら
れる。

【数２】 Ｉ_ν１１´＝α＜１１＞＊Ｉ_ν１１ ・ ・ ・ Ｉ_ν１ｎ´＝α＜１ｎ＞＊Ｉ_ν１ｎ

【００４１】このように本実施形態では感度補正値の取
得のための測定を、分光器１６の分散可能な全波数範囲
を全チャンネルに割当て、１回の測定で済ませてしまう
のではなく、まず分光器１６の分散可能な全波数範囲
（ν_１〜ν_１３）を、隣合う小区域で一部の波数ν_７が
重複するように複数の第１小区域Ｎν_１（ν_１〜ν_７）
と、第２小区域Ｎν_２（ν_７〜ν_１３）に分割する。

【００４２】分割後、測定チャンネルＤ_１〜Ｄ_７に対
し、例えば第１小区域Ｎν_１（ν_１〜ν_７）の中心波数
ν_４での測定を行ない、例えば中心チャンネルＤ_４の出
力を基準にした場合の各チャンネルの出力の相対比を得
る。これらの相対強度比から、この第１小区域Ｎν
_１（ν_１〜ν_７）でのばらつきを補正可能な感度補正値
を得る。

【００４３】そして、前記第１小区域Ｎν_１での実際の
分光測定の際は、分光測定を行い（Ｓ１６）、各測定チ
ャンネルＤ_１〜Ｄ_ｎからの出力、つまり該区域の各波数
光を受光した時の生の出力値は、前述のようにして得ら
れた各対応感度補正値により補正されることとなる（Ｓ
１８）。最終的には、このような感度補正後の出力値を
用いて、分析がより適正に行なわれることとなる（Ｓ２
０）。

【００４４】この結果、本実施形態では、測定チャンネ
ルの数に拘わらず、ある特定の小区域、例えば第１小区
域Ｎν_１での感度補正を、分解能を損なうことなく適正
に行うことが可能となる。

【００４５】連続測定 前記実施形態では、第１小区域Ｎν_１の中心波数での測
定のみを行った例について説明したが、複数の小区域の
連続測定を行なうことが可能である。そして、このよう
な複数の小区域の連続測定を行なう際は、以下に示す方
法を用いることが好ましい。以下に、図６に示すフロー
チャートを参照しつつ、この連続測定方法について説明
する。なお、前記２と対応する部分には符号１００を加
えて示し、説明を省略する。

【００４６】すなわち、本実施形態では、分光器が分散
可能な全波数範囲での感度補正値の取得のための測定
を、１回の測定で済ませるのではなく、分光器の分散可
能な全波数範囲を、隣合う小区域で波数ν_７が重複する
ように複数の小区域、例えば前記図３に示したような第
１小区域Ｎν_１（ν_１〜ν_７）と、第２小区域Ｎν
_２（ν_７〜ν_１３）に分割する（Ｓ１１０）。

【００４７】そして、測定チャンネルＤ_１〜Ｄ_７に対
し、前記各小区域の連続測定を行なう。分割数、つまり
小区域の数と同じ回数だけ測定を行なう（Ｓ１１２）。
すなわち、前記分割後、前述のようにコンピュータ２４
は、回転格子１４を回転させ、図７に示すように測定チ
ャンネルＤ_１〜Ｄ_ｎに対し、第１小区域Ｎν_１（ν_１〜
ν_７）の中心波数ν_１ｃの光Ｌ_ν１ｃでの強度測定を順
次行う。

【００４８】この第１小区域Ｎν_１の中心波数ν_１ｃで
の各測定チャンネルの出力値は、アンプ３４で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器３６でデジタル変換された後、コンピ
ュータ２４に入力される。つぎに、図８に示すように前
記測定チャンネルＤ_１〜Ｄ_７に対し、前記第２小区域Ｎ
ν_２（ν_７〜ν_１３）の中心波数ν_２ｃの光Ｌ_ν２ｃで
の光強度測定を順次行う。

【００４９】この第２小区域Ｎν_２の中心波数ν_２ｃで
の各測定チャンネルからの出力値は、アンプ３４で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器３６でデジタル変換された後、コン
ピュータ２４に入力される。この結果、第１小区域Ｎν
_１の中心波数ν_１ｃでの測定では、各測定チャンネルＤ
_１〜Ｄ_ｎからは、中心チャンネルＤ_ｃの強度を基準にし
た場合の、例えば図９に示すような各相対強度比Ｉ_１１
〜Ｉ_１ｎが得られることとなる。

【００５０】また、第２小区域Ｎν_２の中心波数ν_２ｃ
での測定では、同様の測定チャンネルＤ_１〜Ｄ_ｎから
は、中心チャンネルＤ_ｃの強度を基準にした場合の、例
えば図１０に示すような各相対強度比Ｉ_２１〜Ｉ_２ｎが
得られることとなる。また、重複する波数ν_１ｎ（ν
_２１）での強度を基準にした場合の、各小波数範囲の相
対強度比を求め、各波数での特性を図１１に示すような
フラットに可能な感度補正値を得る（Ｓ１１４）。

【００５１】このように本実施形態では重複する波数ν
_１ｎ（ν_２１）での光強度を基準にした場合の、各第１
小区域と第２小区域での相対強度比を考慮し、これらの
各小区域での測定結果をつなぎ合わせ、分光器１６の分
散可能な全波数範囲での、各対応感度補正値を得てい
る。

【００５２】この感度補正値αは、次記数３で与えられ
る。

【数３】第１小区域＜Ｎν_１＞ α＜Ｎν_１１＞^−１＝＜Ｉ_１１＞／＜Ｉ_ν１ｃ＞ ・ ・ ・ α＜Ｎν_１ｎ＞^−１＝＜Ｉ_１ｎ＞／＜Ｉ_ν１ｃ＞ 第２小区域（Ｎν_２） α＜Ｎν_２１＞^−１＝＜Ｉ_２１＞／＜Ｉ_ν２ｃ＞ ・ ・ ・ α＜Ｎν_２ｎ＞^−１＝＜Ｉ_２ｎ＞／＜Ｉ_ν２ｃ＞

【００５３】このため、感度補正後の出力値は、上記数
３の感度補正値を用い、次記式４で与えられる。

【数４】第１小区域＜Ｎν_１＞ Ｉ_ν１１´＝α＜Ｎν_１１＞＊Ｉ_ν１１ ・ ・ ・ Ｉ_ν１ｎ´＝α＜Ｎν_１ｎ＞＊Ｉ_ν１ｎ 第２小区域＜Ｎν_２＞ Ｉ_ν２１´＝α＜Ｎν_２１＞＊Ｉ_ν２１ ・ ・ ・ Ｉ_ν２ｎ´＝α＜Ｎν_２ｎ＞＊Ｉ_ν２ｎ

【００５４】ここで、第１小区域Ｎν_１と第２小区域Ｎ
ν_２でのつなぎ波数位置は同一波数（ν_１ｎ＝
ν_２１）、本実施形態では例えば波数ν_７である。

【００５５】この波数での感度補正値β＜１ ２＞は、
次記数５で与えられる。

【数５】 β＜１ ２＞＝α＜Ｎν_１ｎ＞／α＜Ｎν_２１＞

【００５６】また、上記数４を、測定波数に対応させて
並べかえたものを以下に示す。 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 測定波数 ν_１１ ν_１ｎ＝ν_２１ ν_２ｎ ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 第１小区域での補正後の出力値（Ｉ_ν１１′… Ｉ_ν１ｎ′） ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― 第２小区域での補正後の出力値 （ Ｉ_ν２１′ … Ｉ_ν２ｎ′） ――――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００５７】ここで、第１小区域の波数ν_１ｎでの感度
補正値α＜Ｎν_１ｎ＞は、次記数６で与えられる。

【数６】 α＜Ｎν_１ｎ＞＝＜ＩＮν_１ｃｎ＞／＜Ｉν_１ｃ＞ ただし、＜ＩＮν_１ｃｎ＞は第１小区域のチャンネルＤ
_ｎでの中心波数の強度、＜Ｉν_１ｃ＞は第１小区域の中
心チャンネルＤ_ｃでの中心波数ν_１ｃの強度である。

【００５８】したがって、感度補正後の、つなぎ波数位
置での出力値Ｉ_ν１ｎ´とＩ_ν２１´は、次記数７で与
えられる。

【数７】 Ｉ_ν１ｎ´＝α＜Ｎν_１ｎ＞＊Ｉ_ν１ｎ Ｉ_ν２１´＝α＜Ｎν_２１＞＊Ｉ_ν２１

【００５９】ここで、補正前の、つなぎ波数位置に対応
するチャンネルＤ_ｎとＤ_１の出力の比Ｉ_ν１ｎ／Ｉ
_ν２１は、次記数８で与えられる。

【数８】Ｉ_ν１ｎ／Ｉ_ν２１＝β＜１ ２＞

【００６０】したがって、感度補正後の、つなぎ波数位
置に対応するチャンネルＤ_ｎとＤ_１の出力の比
Ｉ_ν１ｎ′／Ｉ_ν２１′は、次記数９で与えられる。

【数９】Ｉ_ν１ｎ′／Ｉ_ν２１′＝α（Ｎν_１ｎ）／α
（Ｎν_２１）＊β（１，２）

【００６１】そして、上記数９を、Ｉ_ν２１′について
変形すると、感度補正後の出力値Ｉ _ν２１′は次記数１
０で与えられる。

【数１０】Ｉ_ν２１′＝α（Ｎν_２１）／α（Ｎ
ν_１ｎ）＊Ｉν_１ｎ′／β（１ ２）

【００６２】このように本実施形態では、分光器の分散
可能な全波数範囲（ν_１〜ν_１３）を、隣合う小区域で
一部の波数（ν_７）を重複するように複数の小区域、例
えば第１小区域（ν_１〜ν_７）と、第２小区域（ν_７〜
ν_１３）とに分割している。そして、各区域の中心波数
光強度を基準にした場合の、各小区域での相対強度比を
得る。これらの各小区域での相対強度比を繋ぎ合わせ、
分光器が分散可能な全波数範囲（ν_１〜ν_１３）での感
度補正値を得ている。

【００６３】そして、実際の分析測定の際は、各感度補
正値で各対応波数光を受光した時の出力値を補正してい
る。この結果、本実施形態では、測定チャンネル数に拘
わらず、より広い波数範囲での感度補正を、分解能を損
なうことなく適正に行うことが可能となる。以上のよう
に本実施形態にかかる感度補正装置１０は、分光器１６
の分散可能な全波数範囲を、一部の波数が重複するよう
に複数の小区域に分割している。

【００６４】そして、分割後の各小区域での測定結果を
繋ぎ合わせ、分光器１６の分散可能な全波数範囲に渡る
感度補正値を得ている。この結果、測定チャンネルの数
に拘わらず、より広い波数範囲での感度補正を、分解能
を損なうことなく適正に行うことができる。その理由
は、通常は、分光器は光を広い波数範囲を分散できる
が、中心から遠のくに従い、像歪みが生じ分解能が悪く
なる。したがって、像歪みが生じない程度の検出器チャ
ンネル数を使って広い範囲の測定を行なうことができ
る。

【００６５】そこで、本実施形態では、このような不具
合を改善するために広い波数範囲を上述のように区切っ
て小区間を検出器の測定チャンネルに割当てることによ
り、広い波数範囲で感度補正された歪みの少ない測定が
得られる。そして、その全波数範囲について小区間の測
定時に一部分を重複させて測定し、その各小区域での測
定結果を繋ぎ合わせて全領域に渡る感度補正値を得てい
る。 これにより、検出器の全ての測定チャンネルの例
えば数倍のチャンネル数の測定が得られる。

【００６６】しかも、分光器１６、及びＣＣＤ検出器１
８の出力の感度特性を補正する際は、連続スペクトル光
源としての絶対光源１２を用いることとした。この結
果、コンピュータ２４により駆動ドライバ３１の動作を
制御し、分光器１６の波数を走査するのみで、任意の波
数での感度補正を、容易に行うことができる。

【００６７】なお、前記実施形態では説明を省略した
が、回折格子による分散は検出器（各チャンネルは一定
の間隔をもつ）の位置によって異なるため、各チャンネ
ルにおける分散の違いも考慮に入れた補正も必要とな
る。また、前記各構成では、小区域を２つ設定した例に
ついて説明したが、本発明はこれに限られるものではな
く、３つ以上に分割してもよい。また、前記各構成で
は、分光器が分散可能な全波数範囲を複数分割した例に
ついて説明したが、分光器が分散可能なある特定の波数
範囲を複数分割し、この特定の波数範囲での感度補正を
可能にしてもよい。

【００６８】また、前記各構成では、隣合う小区域で、
ある波数ν_７が重複した例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、ある波数範囲を重複
させてもよい。また、前記各構成では、標準波数として
各小区域の中心波数を用いた例について説明したが、該
区域の他の波数を用いてもよい。また、前記各構成で
は、標準チャンネルとしてチャンネルＤ_１〜Ｄ_ｎのうち
の、中心チャンネルＤ_ｃを用いた例について説明した
が、他のチャンネルを用いてもよい。

【００６９】補完手段 また、前記各構成は、各測定チャンネルの感度が一様で
はないので、これを補正しようとするものである。この
とき、測定チャンネル、例えば図１２に示すようなチャ
ンネルＤ_Ｅに欠陥がある場合があり、欠陥のある測定チ
ャンネルＤ_Ｅについては、その出力Ｉ_Ｅがゼロの場合も
ある。このため、欠陥のある測定チャンネルＤ_Ｅについ
ては、前記本実施形態の感度補正が不可能な場合もあ
る。

【００７０】そこで、本実施形態において、図１３に示
すように、前記図１に示したコンピュータと同様のコン
ピュータ２１４には、読出手段２２２からの測定チャン
ネルの出力が入力される判定手段２５２と、補完手段２
５４を設けることも好ましい。前記判定手段２５２は、
図１４に示す測定チャンネルの出力が所定の設定値、例
えばＩ_ｍｉｎ以上であれば、該出力に対応する測定チャ
ンネルを正常チャンネルとして判断する。

【００７１】一方、前記測定チャンネルの出力が前記設
定値Ｉ_ｍｉｎより小さければ、これを欠陥チャンネルと
して判断する。前記補完手段２５４は、判定手段２５２
により測定チャンネルＤ_Ｅに欠陥があると判断された場
合には、図１５に示すような欠陥チャンネルＤ_Ｅの両側
に位置する正常チャンネルＤ_Ｅ−１とＤ_Ｅ＋１の出力Ｉ
_Ｅ−１とＩ_Ｅ＋１に基づき、該欠陥チャンネルＤ_Ｅの出
力を補完し、これを出力Ｉ＊_Ｅ等とする。そして、コン
ピュータ２１４は、欠陥チャンネルＤ_Ｅの出力をＩ＊_Ｅ
とし、上記のようにして感度補正値を得る。

【００７２】なお、この補完手段２５４は、欠陥チャン
ネルＤ_Ｅの直ぐ隣りに位置するチャンネルも欠陥チャン
ネルであれば、さらに同一の方向のチャンネルのうち
で、該欠陥チャンネルに一番近い正常チャンネルの出力
を選択する。この結果、本実施形態によれば、欠陥チャ
ンネルがある場合であって、前記感度補正をより適正に
行うことができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる感度
補正装置によれば、分割手段により分光器が分散可能な
波数範囲でかつ補正対象となる波数範囲を、隣り合う小
範囲で一部の波数或いは波数範囲が重複するように複数
の小範囲に分割する。波数走査手段により分割手段での
各対応小範囲の測定毎に各対応標準波数を変え各チャン
ネルに受光させる。そして、感度補正手段により小範囲
の標準波数光を標準チャンネルに受光させた時の強度に
対する他チャンネルの強度の相対比を得、該相対比から
該小範囲でのばらつきを補正可能な感度補正値を得、該
各小範囲での感度補正値をつなぎ合わせ、前記分割前の
波数範囲での感度補正値を得ることとした。この結果、
本発明においては、より広い波数範囲での感度補正を所
定数の測定チャンネルを用いて分解能を低下させること
なく適正に行なえる。しかも、本発明においては、波数
走査手段により分光器の波数走査を行うのみで、従来極
めて困難であった任意の波数での感度補正を容易に行う
ことができる。また、本発明において、前記連続スペク
トル光源として、各波数における光強度が既知の絶対光
源を用いることにより、正確な連続スペクトル強度が確
実に得られるので、前記感度補正を、より正確に及び容
易に行うことができる。さらに、本発明において、判定
手段により、あるチャンネルに欠陥があると判断した場
合には、補完手段により、該欠陥チャンネルの両側に位
置する正常チャンネルの出力に基づき、該欠陥チャンネ
ルの出力を補完することにより、欠陥チャンネルがある
場合であっても、前記感度補正をより適正に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる感度補正装置の概
略構成の説明図である。

【図２】図１に示した感度補正装置の処理の流れを示す
フローチャートである。

【図３】図１に示した感度補正装置での測定波数の複数
小区域への分割方法の説明図である。

【図４】図１に示した感度補正装置での測光方法の説明
図である。

【図５】図１に示した感度補正装置でのデータ処理方法
の説明図である。

【図６】，

【図７】，

【図８】，

【図９】，

【図１０】，

【図１１】図２〜図５に示した処理の変形例の説明図で
ある。

【図１２】，

【図１３】，

【図１４】，

【図１５】図１に示した感度補正装置に好適に付加可能
な補完手段の説明図である。

【符号の説明】

１０…感度補正装置 １２…絶対光源（連続光源） １４…回折格子 １６…分光器 １８…ＣＣＤ検出器（マルチチャンネル検出器） ２０…波数走査手段 ２２，２２２…読出手段 ２４，２２４…コンピュータ（感度補正手段、分割手
段、補完手段、判定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂巻 徹 東京都八王子市石川町2967番地の５ 日本 分光株式会社内 (72)発明者 久保 佳子 東京都八王子市石川町2967番地の５ 日本 分光株式会社内 (72)発明者 土屋 淳 東京都八王子市石川町2967番地の５ 日本 分光株式会社内 Ｆターム(参考） 2G020 CB04 CB21 CC02 CC52 CC63 CD06 CD23 CD24 CD34 CD38 CD59

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分光器により分散された各波数光を受光
   可能なマルチチャンネル検出器を光検出器として用いる
   分析装置の感度補正装置であって、 所望の波数範囲での連続光を発生する連続スペクトル光
   源と、 前記分光器が分散可能な波数範囲で、かつ補正対象とな
   る波数範囲を、隣り合う小波数範囲で一部の波数或いは
   波数範囲が重複するように複数の小波数範囲に分割する
   分割手段と、 前記分割手段で分割した各小波数範囲の測定毎に各対応
   標準波数を変え各チャンネルに受光させる波数走査手段
   と、 前記チャンネルの出力を読出す読出手段と、 ある小波数範囲の標準波数光を標準チャンネルに受光さ
   せた時の強度に対する他チャンネルの強度の相対比を
   得、該相対比から該小波数範囲でのばらつきを補正可能
   な感度補正値を得、該各小波数範囲での感度補正値をつ
   なぎ合わせ、前記分割前の波数範囲での感度補正値を得
   る感度補正手段と、 を備え、実際の分析測定の際は、前記感度補正手段で得
   た各感度補正値が各対応波数に考慮されることを特徴と
   する感度補正装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の感度補正装置において、 前記連続スペクトル光源は、各波数における光強度が既
   知の絶対光源であることを特徴とする感度補正装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の感度補正装置にお
   いて、 あるチャンネルに欠陥がある場合には、該欠陥チャンネ
   ルの両側に位置する正常チャンネルから得た読出手段の
   出力を基に、該欠陥チャンネルから得た読出手段の出力
   を補完する補完手段を備え、 前記感度補正手段は、前記補完手段で得られた補完値を
   欠陥チャンネルからの出力とし、該欠陥チャンネルの感
   度補正値を得ることを特徴とする感度補正装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の感度補正装置において、 前記補完手段の前段に設けられ、前記読出手段で得たチ
   ャンネルの出力が所定の範囲内にあれば、これを正常チ
   ャンネルとして判断し、 一方、前記読出手段で得たチャンネルの出力が前記所定
   の範囲外にあれば、これを欠陥チャンネルとして判断す
   る判定手段を備えたことを特徴とする感度補正装置。