JP2003065951A

JP2003065951A - 吸光度検出器

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Publication number: JP2003065951A
Application number: JP2001254030A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Haketa; 靖羽毛田; Hisashi Takayama; 久司高山; Hiroshi Morito; 寛森戸; Mitsuru Sasakura; 巳鶴笹倉; Yuichi Tsukada; 雄一塚田
Original assignee: DKK TOA Corp
Current assignee: DKK TOA Corp
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP4688366B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発光部の光源として発光波長が異なる複数の
ＬＥＤを設置した吸光度検出器において、フォトダイオ
ードの数を増やすことなく、複数のＬＥＤについて温度
や時間経過などにより変動する光量変化の補正を可能に
する。【解決手段】挿入管１を挟んで対をなすＬＥＤ６ａと
フォトダイオード７ａ、これに隣接する対のＬＥＤ６ｂ
とフォトダイオード７ｂが、挿入管１の同じ側に且つ挿
入管１の長さ方向に沿って又は円周方向に沿って、交互
に近接して配置してある。吸光度を測定する際には、例
えば１つのＬＥＤ６ａのみを発光させ、発光ＬＥＤ６ａ
と同じ対のフォトダイオード７ａでサンプル３の透過光
強度を測定すると同時に、隣接する対（そのＬＥＤ６ｂ
はＯＦＦ状態）のフォトダイオード７ｂで参照光強度を
測定してＬＥＤ６ａの光量変化を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定波長における
サンプルの吸光度を測定する吸光度検出器、特に発光部
の光源としてＬＥＤを用い、ＬＥＤの光量変化を補正で
きる簡便な吸光度検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸光光度法は、多数の物質の定量法とし
て公定法にも用いられ、汎用性の高い測定方法として様
々な分野で使用されている。このような吸光光度法の測
定を行うためには、測定すべきサンプルによる光の吸収
を検出するための吸光度検出器が必要である。

【０００３】吸光度検出器は、発光部及び受光部と、サ
ンプルを入れるセル部とで構成され、発光部と受光部の
測定光路上にセル部が設置されている。発光部は測定す
る波長によっても異なるが、可視光領域の波長を測定す
る場合にはタングステンランプやハロゲンランプが使用
され、この光源の光を回析格子や分光フィルタにより分
光して、一定波長の光をサンプルの入ったセル部に照射
する。サンプルを透過した光は、フォトダイオードや光
電子増倍管を用いた受光部で検出し、その光の透過率か
ら吸光度が算出される。

【０００４】また、ある特定の物質を測定するための簡
易的な専用検出器の場合には、測定光の波長を変更する
必要がないため、発光部として高輝度発光ダイオード
（ＬＥＤ）を用いた吸光度検出器が利用されている。た
だし、発光部にＬＥＤを用いた吸光度検出器において
は、用いたＬＥＤ固有の波長しか使用できないため、複
数の波長を用いて測定を行いたい場合には、波長の異な
る複数のＬＥＤを設置する必要がある。即ち、複数のＬ
ＥＤは発光波長が異なるものを使用し、それぞれ異なる
成分の吸光度測定に使用する。

【０００５】波長の異なる複数のＬＥＤを設置した従来
の吸光度検出器の一例として、ＬＥＤを２個使用した吸
光度検出器を図４に示す。この吸光度検出器のセル部は
サンプル３を入れる測定容器２と、測定容器２を収納す
る挿入管１とで構成され、挿入管１にはその中心軸を通
るように光路１ａと光路１ｂが設けてある。この挿入管
１の同じ側に且つ長さ方向に沿って２個のＬＥＤ４ａ、
４ｂが配置され、挿入管１の光路１ａを挟んで反対側に
はＬＥＤ４ａと対をなすフォトダイオード５ａが、光路
１ｂを挟んで反対側にはＬＥＤ４ｂと対をなすフォトダ
イオード５ｂがそれぞれ対向して設置されている。

【０００６】発光部であるＬＥＤ４ａ、４ｂは、ＣＰＵ
１２に接続した制御部１３によってＯＮ／ＯＦＦ及び発
光量が制御される。受光部であるフォトダイオード５
ａ、５ｂはアンプ部１４に接続され、アンプ部１４でフ
ォトダイオード５ａ、５ｂの出力電流が電圧に変換され
る。この電気信号は更にＡ／Ｄ変換器１５でデジタル変
換され、ＣＰＵ１２で演算されて表示部１６に測定結果
が表示される。また、ＣＰＵ１２には、設定操作などの
ための操作キー１７及びデータなどの記憶のためのメモ
リ１８が接続されている。

【０００７】この吸光度検出器を用いて吸光度の測定を
行う場合、ＬＥＤ４ａの発光波長の吸光度を測定すると
きは、ＬＥＤ４ｂをＯＦＦにし、ＬＥＤ４ａのみをＯＮ
にして発光させる。ＬＥＤ４ａからの光は挿入管１の光
路１ａを通り、測定容器２に入ったサンプル３を通過し
てフォトダイオード５ａに達する。フォトダイオード５
ａで発生した電流はアンプ部１４、Ａ／Ｄ変換器１５、
及びＣＰＵ１２で処理され、サンプル３の光透過率が計
算され、更にランベルト−ベールの法則により透過率か
ら吸光度に換算される。

【０００８】同様にＬＥＤ４ｂの発光波長の吸光度を測
定するときは、ＬＥＤ４ａをＯＦＦにし、ＬＥＤ４ｂの
みを発光させる。ＬＥＤ４ｂからの光は挿入管１の光路
１ｂを通り、測定容器２に入ったサンプル３を通過して
フォトダイオード５ｂに達する。フォトダイオード５ｂ
で発生した電流は上記と同様に処理され、ＬＥＤ４ｂの
発光波長でのサンプル３の光透過率が計算され、更に透
過率から吸光度に換算される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、吸光度検出
器の発光部に用いる光源の発光量は温度や時間経過など
により変動するため、吸光度の測定値に誤差を与える要
因になっている。このような場合には、光源の光強度の
変動を補正するため、サンプルの入ったセル部を透過し
た光の強度を測定すると同時に、サンプルを透過してい
ない光源からの直接光を測定する方式か、又はサンプル
の入ったセル部に２つの光路を設け、サンプルを透過し
た光と透過していない光の両方の光強度を測定する２光
路方式が採用される場合が多い。

【００１０】２光路方式の吸光度検出器の場合、光源か
らの光をハーフミラーなどによってサンプル用の光路と
参照用の光路とに分ける方法が頻繁に用いられる。しか
し、このような２光路方式は、構造が極めて複雑になる
だけでなく、製造コストも非常に高くなるという欠点が
あった。特にＬＥＤを光源に用いた簡易的な吸光度検出
器の場合には、このような２光路方式の吸光度検出器で
は簡便で安価であるというメリットが完全に失われてし
まう。

【００１１】このような事情から、従来のＬＥＤを光源
に用いた簡易的な吸光度検出器においては、ＬＥＤの光
強度の変動を補正するために、サンプルの入ったセル部
を透過した光の強度を測定すると同時に、参照光として
サンプルを透過していない光源からの直接光を測定する
方式が採用されている。具体的には、図４に示すよう
に、直接光測定用のフォトダイオードとして、ＬＥＤ４
ａに近接してフォトダイオード５ｃを、及びＬＥＤ４ｂ
に近接してフォトダイオード５ｄを設置し、例えばＬＥ
Ｄ４ａの発光波長の吸光度を測定する場合、ＬＥＤ４ａ
から光路１ａを通ってサンプル３を透過した透過光をフ
ォトダイオード５ａで測定すると同時に、ＬＥＤ４ａか
らの直接光を別のフォトダイオード５ｃで参照光として
測定することにより、ＬＥＤ４ａの光強度を補正してい
る。

【００１２】しかしながら、このようなＬＥＤを光源と
する吸光度検出器では、異なる成分の吸光度測定に用い
るため発光波長が異なる複数のＬＥＤを設置しているの
が通常であるため、ＬＥＤ４ａ、４ｂとそれぞれ対をな
して設置した透過光測定用の複数のフォトダイオード５
ａ、５ｂとは別に、参照光測定用として更に複数のフォ
トダイオード５ｃ、５ｄをＬＥＤ４ａ、４ｂの近傍に設
置しなければならず、フォトダイオードの数が増えて構
造が複雑になり、また製造コストも増加するという問題
があった。

【００１３】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
異なる成分の吸光度測定に用いるため、発光部の光源と
して発光波長が異なる複数のＬＥＤを設置している吸光
度検出器において、フォトダイオードの数を増やすこと
なく、複数のＬＥＤについて温度や時間経過などにより
変動する光量変化を補正することができ、簡単な構造で
且つ安価な吸光度検出器を提供することを目的とするも
のである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する吸光度検出器は、サンプルを入れ
るセル部と、ＬＥＤからなる発光部と、フォトダイオー
ドからなる受光部とを備えた吸光度検出器において、セ
ル部を挟んで互いに対向するＬＥＤとフォトダイオード
を少なくとも２対備え、任意の対のＬＥＤからフォトダ
イオードへの光の照射方向がこれに隣接する対との間で
逆向きとなるように、任意の対のＬＥＤとこれに隣接す
る対のフォトダイオードとをセル部の同じ側に近接して
配置したことを特徴とする。

【００１５】上記本発明の吸光度検出器においては、任
意の対のＬＥＤとこれに隣接する対のフォトダイオード
とを、セル部の長さ方向に沿って又はセル部の円周方向
に沿って交互に、近接して配置したことを特徴とする。

【００１６】また、上記本発明の吸光度検出器は、サン
プルの吸光度を測定する際に任意の対のＬＥＤのみを発
光させ、当該ＬＥＤと同じ対のフォトダイオードでサン
プルを透過した光を受光して透過光強度を測定すると同
時に、当該ＬＥＤに近接して配置された隣接する対のフ
ォトダイオードでサンプルを透過していない当該ＬＥＤ
からの光を参照光として受光し、参照光強度を測定して
当該ＬＥＤの光量変化を補正することを特徴とするもの
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明においては、セル部を挟ん
で互いに対向するＬＥＤとフォトダイオードの対を２対
以上設置するとき、各対の配置を工夫して、任意の対の
ＬＥＤとこれに隣接する対のフォトダイオードとをセル
部の同じ側に近接して配置する。従って、任意の対とこ
れに隣接する対との間で、ＬＥＤからフォトダイオード
への光の照射方向が互いに逆向きになっている。これに
より、ＯＮ操作で発光しているＬＥＤからの直接光を、
その発光しているＬＥＤとは別のＯＦＦ状態のＬＥＤと
対をなすフォトダイオードで受光して、参照光としての
光強度を測定するようにしたものである。

【００１８】本発明の吸光度検出器の代表的な一具体例
について、図１を参照して更に詳しく説明する。図４に
示す従来の吸光度検出器では、複数のＬＥＤ４ａ、４ｂ
及びこれと対をなす複数のフォトダイオード５ａ、５ｂ
６は、それぞれ挿入管１の同じ側に長さ方向に沿って配
置されている。これに対して、図１に示す本発明の吸光
度検出器では、１対のＬＥＤ６ａとフォトダイオード７
ａに対して、これに隣接する対のＬＥＤ６ｂとフォトダ
イオード７ｂを光の照射方向が逆向きになるように、即
ちＬＥＤ６ａとフォトダイオード７ｂ、及びＬＥＤ６ｂ
とフォトダイオード７ａを、それぞれ挿入管１の同じ側
に且つ長さ方向に沿い近接して配置してある。

【００１９】この吸光度検出器を用いて吸光度の測定を
行う場合、ＬＥＤ６ａの発光波長の吸光度を測定すると
きは、ＬＥＤ６ｂはＯＦＦにして、ＬＥＤ６ａを発光さ
せ、測定容器２に入ったサンプル３を通過した光は透過
光としてフォトダイオード７ａで受光し、同時にＬＥＤ
６ａの光は同じ側に近接して配置した別の対のフォトダ
イオード７ｂに主に直接光として到達し、サンプル３の
吸収の影響を受けない参照光として測定される。同様
に、ＬＥＤ６ｂの発光波長の吸光度を測定するときに
は、ＬＥＤ６ａをＯＦＦにし、ＬＥＤ６ｂの光のうちサ
ンプル３を通過した透過光はフォトダイオード７ｂで受
光すると同時に、ＬＥＤ６ｂからの直接光を同じ側に近
接して設置した別の対のフォトダイオード７ａで受光す
る。

【００２０】何れの場合も、サンプル３を通過した透過
光は、発光したＬＥＤ６ａ又は６ｂとそれぞれ対をなす
フォトダイオード７ａ又は７ｂで受光され、発生した電
流はをアンプ部１４で電圧変換され、Ａ／Ｄ変換器１５
を経て、ＣＰＵ１２により透過光強度が電圧値として測
定される。一方、発光したＬＥＤ６ａ又は６ｂとは別の
対をなすフォトダイオード７ｂ又は７ａ（対をなすＬＥ
Ｄ６ｂ又は６ａはＯＦＦ状態）により、サンプル３を通
過していないＬＥＤ６ａ又は６ｂの直接光が受光され、
その参照光強度を同様に測定することによって、上記透
過光強度ないしは電圧値を適正に補正することができ
る。

【００２１】このような構造を有する本発明の吸光度検
出器によれば、発光しているＬＥＤ（例えばＬＥＤ６
ａ）の参照光を測定するために、ＯＦＦ状態で発光して
いないＬＥＤ（例えばＬＥＤ６ｂ）と対をなすフォトダ
イオード（例えばフォトダイオード７ｂ）を利用するこ
とができる。即ち、ＬＥＤと対をなすフォトダイオード
は、そのＬＥＤの透過光を受光するための本来の受光部
として使用されるだけでなく、対をなすＬＥＤがＯＦＦ
状態のときには、別の対の発光しているＬＥＤの参照光
を受光するために利用される。

【００２２】従って、本発明の吸光度検出器では、参照
光を測定するためにフォトダイオードを増やす必要がな
く、本来的にＬＥＤと対をなすべき数、即ちＬＥＤと同
数のフォトダイオードだけで、サンプルの吸光度測定用
としての機能と、ＬＥＤの参照光測定用としての機能と
を併せ持つことができる。このため、簡単な構造で常に
ＬＥＤの参照光を測定することが可能になり、温度変動
などによりＬＥＤの光量が変動しても、光量を適切に補
正することが可能である。

【００２３】尚、図１の具体例では２対のＬＥＤとフォ
トダイオードを備えた吸光度検出器について説明した
が、ＬＥＤとフォトダイオードは同数であれば、３対又
はそれ以上であってもよい。例えば４対のＬＥＤとフォ
トダイオードの場合、図２に示すように、ＬＥＤ６ａと
フォトダイオード７ａの対と、ＬＥＤ６ｂとフォトダイ
オード７ｂの対と、ＬＥＤ６ｃとフォトダイオード７ｃ
の対と、ＬＥＤ６ｄとフォトダイオード７ｄの対とを、
ＬＥＤからフォトダイオードへの光の照射方向が任意の
対とこれに隣接する対との間で互いに逆向きとなるよう
に、即ち挿入管１を挟んでＬＥＤ６ａ、６ｃとフォトダ
イオード７ｂ、７ｄが同じ側に、またＬＥＤ６ｂ、６ｄ
とフォトダイオード７ａ、７ｃが同じ側になるように、
それぞれ挿入管１の長さ方向に沿って、ＬＥＤとフォト
ダイオードを近接して交互に配置すればよい。

【００２４】また、任意の対のＬＥＤとこれに隣接する
対のフォトダイオードとは、図１及び図２に示すように
挿入管１の長さ方向に沿って交互に配置する以外に、挿
入管１の円周方向に沿って交互に近接して配置すること
もできる。例えば、図３に示すように、ＬＥＤ８ａとフ
ォトダイオード９ｂを挿入管１の同じ側に、またＬＥＤ
８ｂとフォトダイオード９ａとを同じ側に、それぞれ挿
入管１の円周方向に沿い近接して交互に配置すればよ
い。このように挿入管１の円周方向に沿って複数のＬＥ
Ｄ８ａ、８ｂとフォトダイオード９ａ、９ｂを配置すれ
ば、光路１１ａ、１１ｂをほぼ同一水平面上に集中でき
るので、複数のＬＥＤとフォトダイオードを挿入管の長
さ方向に沿って配置した場合に比べてサンプル量が少な
くて済み、装置全体の更なるコンパクト化が可能であ
る。

【００２５】

【実施例】亜硝酸測定用の発光波長５５５ｎｍのＬＥＤ
と、アンモニア測定用の６６０ｎｍのＬＥＤとを備えた
吸光度検出器について、図１に基づいて詳しく説明す
る。サンプル３の入った測定容器２を入れる挿入管１を
横方向に貫通して、光路１ａと光路１ｂが挿入管１の長
さ方向に近接して設けてある。挿入管１を挟んで、光路
１ａの両側には５５５ｎｍのピーク発光波長を有するＬ
ＥＤ６ａとフォトダイオード７ａが、及び光路１ｂの両
側には６６０ｎｍのピーク発光波長を有するＬＥＤ６ｂ
とフォトダイオード７ｂが、それぞれ光の照射方向が逆
向きになるように設置されている。即ち、ＬＥＤ６ａと
フォトダイオード７ｂ、及びＬＥＤ６ｂとフォトダイオ
ード７ａとは、それぞれ挿入管１の同じ側に、その長さ
方向に沿い近接して配置されている。

【００２６】ＬＥＤ６ａ、６ｂはＣＰＵ１２に接続され
た制御部１３により、ＯＮ／ＯＦＦ及び発光量が制御さ
れる。フォトダイオード７ａ、７ｂはアンプ部１４に接
続されており、フォトダイオード７ａ、７ｂの出力電流
はアンプ部１４で電圧に変換され、更にＡ／Ｄ変換器１
５でデジタル変換されてＣＰＵ１２に送られる。ＣＰＵ
１２には、測定結果を表示するための表示部１６、設定
などのための操作キー１７、及びデータなどの記憶のた
めのメモリ１８が接続されている。

【００２７】この吸光度検出器による測定操作を説明す
る。亜硝酸は下記の操作により測定する。最初に、参照
用のサンプル３として測定容器２に純水を入れ、この測
定容器２を挿入路１にセットする。続いて、ＬＥＤ６ｂ
はＯＦＦにした状態で、制御部１３によりＬＥＤ６ａに
電流を流し、５５５ｎｍの光を発光させる。ＬＥＤ６ａ
の光は光路１ａを通って測定容器２のサンプル３を通過
し、更に光路１ａを経てフォトダイオード７ａに到達す
る。この透過光を受光したフォトダイオード７ａで発生
した電流は、アンプ部１４により電圧変換され及びＡ／
Ｄ変換器１５でデジタル変換され、ＣＰＵ１２により電
圧値ＲＳとして測定される。同時に、ＬＥＤ６ａの光は
直接又は挿入管１の壁面で反射し、ＬＥＤ６ａに近接し
て設置されたフォトダイオード７ｂに参照光として到達
する。このとき、フォトダイオード７ｂで発生した電流
が同様にアンプ部１４、Ａ／Ｄ変換器１５を通って変換
され、ＣＰＵ１２により電圧値ＲＲとして測定する。

【００２８】次に、亜硝酸サンプルの測定を、例えばナ
フチルエチレンジアミン吸光光度法により行う。混合用
の試験管に亜硝酸を含んだサンプル１０ｍｌを入れ、１
０ｇ／ｌのスルファニルアミド塩酸溶液を１ｍｌ添加し
て良く振り混ぜ、５分間放置した後、１ｇ／ｌの二塩化
Ｎ−１−ナフチルエチレンジアンモニウム溶液１ｍｌを
加えて振り混ぜ、更に約２０分間放置する。この溶液の
一部をサンプル３として測定容器２に移し、挿入管１に
セットする。続いて、上記参照用サンプルの場合と同様
に、ＬＥＤ６ｂをＯＦＦにして、ＬＥＤ６ａから５５５
ｎｍの光を発光させる。ＬＥＤ６ａのサンプル３を通過
した透過光をフォトダイオード７ａで受光し、同様の処
理により電圧値ＳＳを測定する。同時に、ＬＥＤ６ａか
らフォトダイオード７ｂに直接到達した光を参照光とし
て受光し、同様に処理して電圧値ＳＲを測定する。

【００２９】上記の操作において、純水を測定した時の
電圧値ＲＳを透過率１として、亜硝酸サンプルの透過率
を下記数式１により算出する。更に、求めた亜硝酸サン
プルの透過率から、ランベルト−ベールの法則に従っ
て、下記数式２により亜硝酸サンプルの吸光度を計算す
ることができる。

【００３０】

【数１】亜硝酸サンプルの透過率＝電圧値ＳＳ／電圧値
ＲＳ×電圧値ＳＲ／電圧値ＲＲ

【００３１】

【数２】亜硝酸サンプルの吸光度＝−ｌｏｇ(亜硝酸サ
ンプルの透過率)

【００３２】上記数式１において、電圧値ＳＲ／電圧値
ＲＲはＬＥＤ６ａの光量変化を補正するためのものであ
り、この補正を行わない場合には吸光度測定値に誤差が
生じる。実際に、純水の透過光の電圧値ＲＳが１０００
ｍＶで、亜硝酸サンプルの透過光の電圧値ＳＳが５００
ｍＶであった場合、亜硝酸サンプルの吸光度は０.３０
１になり、ＬＥＤの光量が変化しなければ正確な吸光度
の測定が可能である。しかし、純水測定時のＬＥＤの光
量に比べ亜硝酸測定時の光量が１０％低下したときに
は、電圧値ＳＳは４５０ｍＶになるため、吸光度は０.
３４７となって１０％以上の誤差が生じる結果となる。

【００３３】一方、上記と同じ条件でフォトダイオード
７ａにより透過光を測定すると同時に、フォトダイオー
ド７ｂによりＬＥＤ６ａの光量を直接光として測定した
場合には、参照用の純水を通過した光の電圧値ＲＲを１
０００ｍＶとすると、ＬＥＤの光量が１０％低下した時
の亜硝酸サンプルの電圧値ＳＲは９００ｍＶとして検出
され、数式１から透過率は０.５と計算される結果、亜
硝酸サンプルの吸光度は０.３０１になり、光量が変化
しても誤差は発生しない。このように、２対のＬＥＤと
フォトダイオードを用いて透過光と参照光の測定を行え
ば、温度や時間変化などによるＬＥＤ光量の変化を無視
することができる。

【００３４】具体的に、上記した図１の本発明による吸
光度検出器を用いて、ＬＥＤの光量補正を行ないなが
ら、測定時の環境温度を０℃、２５℃、４０℃に変化さ
せて、３種類の濃度の亜硝酸サンプルについて吸光度を
ナフチルエチレンジアミン吸光光度法により測定した。
比較のために、図４に示す従来の吸光度検出器を用い、
ＬＥＤの光量補正を行わずに（フォトダイオード５ｃ、
５ｄを設置せず）、亜硝酸サンプルの吸光度を測定し
た。得られた結果を下記表１に示す。この結果から分か
るように、従来例の吸光度検出器では環境温度の変化に
よりＬＥＤ発光量が変動するため、吸光度測定値が大き
く変動しているのに対して、本発明例の吸光度検出器で
は環境温度が変化しても吸光度測定値の変化が極めて少
ない。

【００３５】

【表１】

【００３６】また、アンモニアについては、同様に下記
の操作により測定する。参照用のサンプル３として測定
容器２に純水を入れ、挿入路１に測定容器２をセットす
る。続いて、ＬＥＤ６ａをＯＦＦにした状態で、ＬＥＤ
６ｂをＯＮにして６６０ｎｍの光を発光させる。ＬＥＤ
６ｂの光は光路１ｂを通って測定容器２のサンプル３を
通過し、フォトダイオード７ｂに到達する。この透過光
を受光したフォトダイオード７ｂで発生した電流をアン
プ部１４、Ａ／Ｄ変換器１５で変換し、ＣＰＵ１２によ
り電圧値ＲＳとして測定する。同時にＬＥＤ６ｂの光は
直接又は挿入管１の壁面で反射して、ＬＥＤ６ｂに近接
して設置されたフォトダイオード７ａに到達し、この参
照光を受光したフォトダイオード７ａで発生した電流を
同様に処理して、ＣＰＵ１２により電圧値ＲＲとして測
定する。

【００３７】次に、アンモニアサンプルの測定を、例え
ばインドフェノール青吸光光度法により行う。５０ｍｌ
のメスフラスコにアンモニウムイオンを含んだサンプル
２５ｍｌを入れ、ナトリウムフェノキシド溶液１０ｍｌ
を添加して良く振り混ぜ、次亜鉛素酸ナトリウム溶液
（有効塩素１０ｇ／ｌ）５ｍｌを加え、水を標線まで加
えた後、栓をして振り混ぜ、約３０分間放置する。この
溶液の一部をサンプル３として測定容器２に移し、挿入
管１にセットする。続いて、上記と同様にＬＥＤ６ａを
ＯＦＦにした状態で、ＬＥＤ６ｂをＯＮにして６６０ｎ
ｍの光を発光させる。ＬＥＤ６ｂの光は光路１ｂを通っ
て測定容器２のサンプル３を通過し、フォトダイオード
７ｂで受光され、フォトダイオード７ｂで発生した電流
をアンプ部１４、Ａ／Ｄ変換器１５で変換して、ＣＰＵ
１２により電圧値ＳＳとして測定する。同時にＬＥＤ６
ｂからの直接光をフォトダイオード７ａで受光し、同様
に処理してＣＰＵ１２により電圧値ＳＲとして測定す
る。

【００３８】アンモニアサンプルの透過率及び吸光度の
計算は亜硝酸サンプルの場合と同様であり、光量補正を
行わない場合の誤差の発生、及びフォトダイオード７ａ
でのＬＥＤ６ｂからの直接光の測定による光量補正も同
様である。

【００３９】具体的に、上記した図１の本発明による吸
光度検出器を用いて、ＬＥＤの光量補正を行ないなが
ら、測定時の環境温度を０℃、２５℃、４０℃に変化さ
せて、３種類の濃度のアンモニアサンプルにおいて吸光
度をインドフェノール青吸光光度法により測定した。比
較のために、図４に示す従来の吸光度検出器を用い、Ｌ
ＥＤの光量補正を行わずに（フォトダイオード５ｃ、５
ｄを設置せず）、アンモニアサンプルの吸光度を測定し
た。得られた結果を下記表２に示す。従来例の吸光度検
出器では温度の影響が顕著であるのに対して、本発明例
の吸光度検出器ではＬＥＤの光量補正により、環境温度
の影響が極めて少ないことが分かる。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、光源に２個以上のＬＥ
Ｄを用いた吸光度検出器において、光源の各ＬＥＤと対
をなすフォトダイオード以外にフォトダイオードの数を
増やす必要がなく、簡単な構造で常にＬＥＤの参照光を
測定することができ、温度変動や時間経過などによりＬ
ＥＤの光量が変動しても、その光量変化を補正すること
により精度良い吸光度の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸光度検出器の一具体例を示す概略の
断面図である。

【図２】図１の吸光度検出器の変形例を示す概略の断面
図である。

【図３】本発明の吸光度検出器の他の具体例を示す概略
の断面図である。

【図４】従来の吸光度検出器を示す概略の断面図であ
る。

【符号の説明】

１挿入管２測定容器３サンプル４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、８ａ、８ｂ
ＬＥＤ５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、９ａ、９ｂ
フォトダイオード１２ＣＰＵ１３制御部１４アンプ部１５Ａ／Ｄ変換器１６表示部１７操作キー１８メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森戸寛東京都新宿区高田馬場１丁目29番10号東亜ディーケーケー株式会社内 (72)発明者笹倉巳鶴東京都新宿区高田馬場１丁目29番10号東亜ディーケーケー株式会社内 (72)発明者塚田雄一東京都新宿区高田馬場１丁目29番10号東亜ディーケーケー株式会社内Ｆターム(参考） 2G059 AA02 BB04 DD12 EE01 EE11 FF08 GG02 GG03 GG05 HH02 HH06 KK01 KK03 MM09 MM10 MM14 PP04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サンプルを入れるセル部と、ＬＥＤから
なる発光部と、フォトダイオードからなる受光部とを備
えた吸光度検出器において、セル部を挟んで互いに対向
するＬＥＤとフォトダイオードを少なくとも２対備え、
任意の対のＬＥＤからフォトダイオードへの光の照射方
向がこれに隣接する対との間で逆向きとなるように、任
意の対のＬＥＤとこれに隣接する対のフォトダイオード
とをセル部の同じ側に近接して配置したことを特徴とす
る吸光度検出器。
【請求項２】任意の対のＬＥＤとこれに隣接する対の
フォトダイオードとを、セル部の長さ方向に沿って又は
セル部の円周方向に沿って交互に、近接して配置したこ
とを特徴とする、請求項１に記載の吸光度検出器。
【請求項３】サンプルの吸光度を測定する際に任意の
対のＬＥＤのみを発光させ、当該ＬＥＤと同じ対のフォ
トダイオードでサンプルを透過した光を受光して透過光
強度を測定すると同時に、当該ＬＥＤに近接して配置さ
れた隣接する対のフォトダイオードでサンプルを透過し
ていない当該ＬＥＤからの光を参照光として受光し、参
照光強度を測定して当該ＬＥＤの光量変化を補正するこ
とを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸光度検出
器。