JP2003098089A - 土壌中の有機系物質分析方法およびその装置 - Google Patents
土壌中の有機系物質分析方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃液の発生量を抑えながらも短時間で分析結
果を得ることができる土壌中の有機系物質分析方法およ
びその装置を提供する。 【解決手段】 水、アルコール系溶媒、脂肪族系溶媒の
うちの少なくとも１種の液体２を回転テーブル１１上の
試料１に添加する液体添加器２１と、レーザ光１０１を
発振するレーザ発振器１２と、試料１から発光した蛍光
１０２の目的とする波長領域のみ透過させる波長分離器
１７ａ，１７ｂと、波長分離器１７ａ，１７ｂからの上
記蛍光１０２を所定時間のみ受光するゲート機能を有す
ると共に当該蛍光１０２の強度を電気信号に変換する光
電子増倍管１８ａ，１８ｂと、光電子増倍管１８ａ，１
８ｂからの信号に基づいて、各蛍光１０２の大きさを時
間ごとに積算するボックスカー積分器１９と、ボックス
カー積分器１９からの信号に基づいて、試料１中の有機
系物質の量を求める演算器２０とを備えてなる。
果を得ることができる土壌中の有機系物質分析方法およ
びその装置を提供する。 【解決手段】 水、アルコール系溶媒、脂肪族系溶媒の
うちの少なくとも１種の液体２を回転テーブル１１上の
試料１に添加する液体添加器２１と、レーザ光１０１を
発振するレーザ発振器１２と、試料１から発光した蛍光
１０２の目的とする波長領域のみ透過させる波長分離器
１７ａ，１７ｂと、波長分離器１７ａ，１７ｂからの上
記蛍光１０２を所定時間のみ受光するゲート機能を有す
ると共に当該蛍光１０２の強度を電気信号に変換する光
電子増倍管１８ａ，１８ｂと、光電子増倍管１８ａ，１
８ｂからの信号に基づいて、各蛍光１０２の大きさを時
間ごとに積算するボックスカー積分器１９と、ボックス
カー積分器１９からの信号に基づいて、試料１中の有機
系物質の量を求める演算器２０とを備えてなる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土壌中に含まれて
いるダイオキシン類やポリ塩化ビフェニル類等の芳香族
系有機化合物のような有機系物質を分析する分析方法お
よびその装置に関する。
いるダイオキシン類やポリ塩化ビフェニル類等の芳香族
系有機化合物のような有機系物質を分析する分析方法お
よびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】土壌中に含まれているダイオキシン類や
ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）等の芳香族系有機化
合物ような有機系物質を分析する場合、従来は、土壌を
有機溶媒中に入れて、土壌中の上記有機系物質を溶媒抽
出し、土壌を取り除いた溶媒をガスクロマトグラフィ等
により分析していた。
ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）等の芳香族系有機化
合物ような有機系物質を分析する場合、従来は、土壌を
有機溶媒中に入れて、土壌中の上記有機系物質を溶媒抽
出し、土壌を取り除いた溶媒をガスクロマトグラフィ等
により分析していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したようにして土
壌中の有機系物質を分析すると、その抽出作業に時間が
かかってしまい（４〜８時間）、分析結果を得るまでに
長時間を有してしまうだけでなく、有機溶媒の廃液が多
く発生するため（一回当たり５０〜１００ｍｌ）、その
後処理に難点があった。
壌中の有機系物質を分析すると、その抽出作業に時間が
かかってしまい（４〜８時間）、分析結果を得るまでに
長時間を有してしまうだけでなく、有機溶媒の廃液が多
く発生するため（一回当たり５０〜１００ｍｌ）、その
後処理に難点があった。
【０００４】このようなことから、本発明は、廃液の発
生量を抑えながらも短時間で分析結果を得ることができ
る土壌中の有機系物質分析方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。
生量を抑えながらも短時間で分析結果を得ることができ
る土壌中の有機系物質分析方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明による土壌中の有機系物質分析
方法は、所定量の土壌の試料に、水、アルコール系溶
媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を添加
して、当該試料に紫外領域のレーザ光を照射し、当該レ
ーザ光を発振したときから第一の所定時間までの間に当
該試料から発光した蛍光の強度を求めると共に、当該レ
ーザ光を発振したときから第二の所定時間までの間に当
該試料から発光した蛍光の強度を求め、これらの蛍光強
度を比較演算することにより、土壌中の有機系物質の量
を求めることを特徴とする。
ための、第一番目の発明による土壌中の有機系物質分析
方法は、所定量の土壌の試料に、水、アルコール系溶
媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を添加
して、当該試料に紫外領域のレーザ光を照射し、当該レ
ーザ光を発振したときから第一の所定時間までの間に当
該試料から発光した蛍光の強度を求めると共に、当該レ
ーザ光を発振したときから第二の所定時間までの間に当
該試料から発光した蛍光の強度を求め、これらの蛍光強
度を比較演算することにより、土壌中の有機系物質の量
を求めることを特徴とする。
【０００６】第二番目の発明による土壌中の有機系物質
分析方法は、第一番目の発明において、前記試料を回転
させながら前記レーザ光を照射することを特徴とする。
分析方法は、第一番目の発明において、前記試料を回転
させながら前記レーザ光を照射することを特徴とする。
【０００７】第三番目の発明による土壌中の有機系物質
分析方法は、第一番目または第二番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるこ
とを特徴とする。
分析方法は、第一番目または第二番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるこ
とを特徴とする。
【０００８】第四番目の発明による土壌中の有機系物質
分析方法は、第一番目から第三番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であることを特徴
とする。
分析方法は、第一番目から第三番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であることを特徴
とする。
【０００９】また、前述した課題を解決するための、第
五番目の発明による土壌中の有機系物質分析装置は、所
定量の土壌の試料に、水、アルコール系溶媒、脂肪族系
溶媒のうちの少なくとも１種の液体を添加する液体添加
手段と、前記試料に紫外領域のレーザ光を照射するレー
ザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段からレーザ光を
発振したときから第一の所定時間までの間に前記試料か
ら発光した蛍光の強度を求める第一の蛍光強度算出手段
と、前記レーザ光照射手段からレーザ光を発振したとき
から第二の所定時間までの間に前記試料から発光した蛍
光の強度を求める第二の蛍光強度算出手段と、前記第一
の蛍光強度算出手段で求められた第一の蛍光強度と前記
第二の蛍光強度算出手段で求められた第二の蛍光強度と
を比較演算することにより、土壌中の有機系物質の量を
求める有機系物質量算出手段とを備えてなることを特徴
とする。
五番目の発明による土壌中の有機系物質分析装置は、所
定量の土壌の試料に、水、アルコール系溶媒、脂肪族系
溶媒のうちの少なくとも１種の液体を添加する液体添加
手段と、前記試料に紫外領域のレーザ光を照射するレー
ザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段からレーザ光を
発振したときから第一の所定時間までの間に前記試料か
ら発光した蛍光の強度を求める第一の蛍光強度算出手段
と、前記レーザ光照射手段からレーザ光を発振したとき
から第二の所定時間までの間に前記試料から発光した蛍
光の強度を求める第二の蛍光強度算出手段と、前記第一
の蛍光強度算出手段で求められた第一の蛍光強度と前記
第二の蛍光強度算出手段で求められた第二の蛍光強度と
を比較演算することにより、土壌中の有機系物質の量を
求める有機系物質量算出手段とを備えてなることを特徴
とする。
【００１０】第六番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、第五番目の発明において、前記試料を回転
可能に保持する回転保持手段を備えたことを特徴とす
る。
分析装置は、第五番目の発明において、前記試料を回転
可能に保持する回転保持手段を備えたことを特徴とす
る。
【００１１】第七番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、第五番目または第六番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるこ
とを特徴とする。
分析装置は、第五番目または第六番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるこ
とを特徴とする。
【００１２】第八番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、第五番目から第七番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であることを特徴
とする。
分析装置は、第五番目から第七番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であることを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明による土壌中の有機系物質
分析方法およびその装置の実施の形態を図１〜３を用い
て以下に説明する。図１は、有機系物質分析装置の概略
構成図、図２は、有機系物質を含有する土壌の蛍光強度
を測定した測定結果を表すグラフ、図３は、有機系物質
を含有しない土壌の蛍光強度を測定した測定結果を表す
グラフである。なお、本発明は以下の実施の形態に限定
されるものではない。
分析方法およびその装置の実施の形態を図１〜３を用い
て以下に説明する。図１は、有機系物質分析装置の概略
構成図、図２は、有機系物質を含有する土壌の蛍光強度
を測定した測定結果を表すグラフ、図３は、有機系物質
を含有しない土壌の蛍光強度を測定した測定結果を表す
グラフである。なお、本発明は以下の実施の形態に限定
されるものではない。
【００１４】図１に示すように、本実施の形態にかかる
土壌中の有機系物質分析装置は、ダイオキシン類やポリ
塩化ビフェニル（ＰＣＢ）類等の芳香族系有機化合物の
ような有機系物質を含有する所定量の土壌の試料１を回
転可能に保持する回転保持手段である回転テーブル１１
と、水、アルコール系溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少な
くとも１種の液体を試料１に添加する液体添加手段であ
る液体添加器２１と、紫外線（ＵＶ）領域の波長のレー
ザ光１０１を発振するレーザ発振器１２と、このレーザ
発振器１２からのレーザ光１０１を上記回転テーブル１
１上へ向けて反射させると共に当該試料１から発光した
可視領域の波長の蛍光１０２を透過させるダイクロイッ
クミラー１３と、このダイクロイックミラー１３を透過
した上記蛍光１０２を集光する集光レンズ１４と、集光
レンズ１４で集光された上記蛍光１０２を採光する採光
レンズ１５と、採光レンズ１５で採光された上記蛍光１
０２を二方向へ分岐して案内する光ファイバ１６ａ，１
６ｂと、これら光ファイバ１６ａ，１６ｂで案内された
上記蛍光１０２から目的とする波長領域のみを透過させ
る波長分離器１７ａ，１７ｂと、これら波長分離器１７
ａ，１７ｂからの上記蛍光１０２を所定時間のみ受光す
るゲート機能を有すると共に当該蛍光１０２の強度を電
気信号に変換する光電子増倍管（Photo-Multi Tube: Ｐ
ＭＴ）１８ａ，１８ｂと、ＰＭＴ１８ａ，１８ｂからの
信号に基づいて、各蛍光１０２の大きさを時間ごとに積
算するボックスカー積分器１９と、前記回転テーブル１
１の回転作動、レーザ発振器１２のレーザ光１０１の発
振作動、ＰＭＴ１８ａ，１８ｂのゲート作動、液体添加
器２１からの液体２の添加をそれぞれ制御すると共に、
上記ボックスカー積分器１９からの信号に基づいて、試
料１中の有機系物質の量を求める演算器２０とを備えて
なるものである。
土壌中の有機系物質分析装置は、ダイオキシン類やポリ
塩化ビフェニル（ＰＣＢ）類等の芳香族系有機化合物の
ような有機系物質を含有する所定量の土壌の試料１を回
転可能に保持する回転保持手段である回転テーブル１１
と、水、アルコール系溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少な
くとも１種の液体を試料１に添加する液体添加手段であ
る液体添加器２１と、紫外線（ＵＶ）領域の波長のレー
ザ光１０１を発振するレーザ発振器１２と、このレーザ
発振器１２からのレーザ光１０１を上記回転テーブル１
１上へ向けて反射させると共に当該試料１から発光した
可視領域の波長の蛍光１０２を透過させるダイクロイッ
クミラー１３と、このダイクロイックミラー１３を透過
した上記蛍光１０２を集光する集光レンズ１４と、集光
レンズ１４で集光された上記蛍光１０２を採光する採光
レンズ１５と、採光レンズ１５で採光された上記蛍光１
０２を二方向へ分岐して案内する光ファイバ１６ａ，１
６ｂと、これら光ファイバ１６ａ，１６ｂで案内された
上記蛍光１０２から目的とする波長領域のみを透過させ
る波長分離器１７ａ，１７ｂと、これら波長分離器１７
ａ，１７ｂからの上記蛍光１０２を所定時間のみ受光す
るゲート機能を有すると共に当該蛍光１０２の強度を電
気信号に変換する光電子増倍管（Photo-Multi Tube: Ｐ
ＭＴ）１８ａ，１８ｂと、ＰＭＴ１８ａ，１８ｂからの
信号に基づいて、各蛍光１０２の大きさを時間ごとに積
算するボックスカー積分器１９と、前記回転テーブル１
１の回転作動、レーザ発振器１２のレーザ光１０１の発
振作動、ＰＭＴ１８ａ，１８ｂのゲート作動、液体添加
器２１からの液体２の添加をそれぞれ制御すると共に、
上記ボックスカー積分器１９からの信号に基づいて、試
料１中の有機系物質の量を求める演算器２０とを備えて
なるものである。
【００１５】試料１は、土壌をプレスの金型等の内部に
入れて押し固めることにより（１分間程度）、所定量
（５ｃｍ3 程度）のペレット状に成形したものである。
入れて押し固めることにより（１分間程度）、所定量
（５ｃｍ3 程度）のペレット状に成形したものである。
【００１６】回転テーブル１１は、上面に試料１を載置
され、当該上面が回転することにより、試料１を回転さ
せることができるようになっている。
され、当該上面が回転することにより、試料１を回転さ
せることができるようになっている。
【００１７】液体添加器２１は、上記回転テーブル１１
上の上記試料１に水、アルコール系溶媒、脂肪族系溶媒
のうちの少なくとも１種の液体２を添加する（試料１に
対して３〜３０vol.％程度）ようになっている。
上の上記試料１に水、アルコール系溶媒、脂肪族系溶媒
のうちの少なくとも１種の液体２を添加する（試料１に
対して３〜３０vol.％程度）ようになっている。
【００１８】上記脂肪族系溶媒としては、ｎ−ヘキサン
等が挙げられ、アルコール系溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、ブタノール、イソプロパノール（ＩＰ
Ａ）等が挙げられる。
等が挙げられ、アルコール系溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、ブタノール、イソプロパノール（ＩＰ
Ａ）等が挙げられる。
【００１９】レーザ発振器１２は、ＵＶ領域（例えば２
６６ｎｍ）の波長のレーザ光１０１をパルス的に発振す
ることができるようになっている。
６６ｎｍ）の波長のレーザ光１０１をパルス的に発振す
ることができるようになっている。
【００２０】一方の波長分離器１７ａは、蛍光１０２の
うち、前記有機系物質から発光される３００〜６００ｎ
ｍの波長領域のみ通過させるようになっている。また、
他方の波長分離器１７ｂは、蛍光１０２のうち、土壌そ
のものから発光される５００〜９００ｎｍの波長領域の
み通過させるようになっている。
うち、前記有機系物質から発光される３００〜６００ｎ
ｍの波長領域のみ通過させるようになっている。また、
他方の波長分離器１７ｂは、蛍光１０２のうち、土壌そ
のものから発光される５００〜９００ｎｍの波長領域の
み通過させるようになっている。
【００２１】一方のＰＭＴ１８ａは、前記演算器１９か
らの信号に基づき、レーザ発振器１２からレーザ光１０
１を発振したとき（ｔ＝０）から、有機系物質からの蛍
光１０２の発光寿命（ｔ＝１０〜１００ｎｓ）の間（第
一の所定時間）まで受光するように前記ゲートが作動し
て、当該蛍光１０２の大きさを電気信号に変換するよう
になっている。
らの信号に基づき、レーザ発振器１２からレーザ光１０
１を発振したとき（ｔ＝０）から、有機系物質からの蛍
光１０２の発光寿命（ｔ＝１０〜１００ｎｓ）の間（第
一の所定時間）まで受光するように前記ゲートが作動し
て、当該蛍光１０２の大きさを電気信号に変換するよう
になっている。
【００２２】他方のＰＭＴ１８ｂは、前記演算器１９か
らの信号に基づき、レーザ発振器１２からレーザ光１０
１を発振したとき（ｔ＝０）から、土壌自身からの蛍光
１０２の発光寿命（ｔ＝５ｍｓ程度）の間（第二の所定
時間）まで受光するように前記ゲートが作動して、当該
蛍光１０２の大きさを電気信号に変換するようになって
いる。
らの信号に基づき、レーザ発振器１２からレーザ光１０
１を発振したとき（ｔ＝０）から、土壌自身からの蛍光
１０２の発光寿命（ｔ＝５ｍｓ程度）の間（第二の所定
時間）まで受光するように前記ゲートが作動して、当該
蛍光１０２の大きさを電気信号に変換するようになって
いる。
【００２３】ボックスカー積分器１９は、上記ＰＭＴ１
８ａ，１８ｂからの信号に基づいて、各蛍光１０２の大
きさを時間ごとに積算して、各蛍光１０２の合計強度を
それぞれ求めるようになっている。
８ａ，１８ｂからの信号に基づいて、各蛍光１０２の大
きさを時間ごとに積算して、各蛍光１０２の合計強度を
それぞれ求めるようになっている。
【００２４】演算器２０は、上記ボックスカー積分器１
９からの信号に基づいて、上記ＰＭＴ１８ａからの蛍光
１０２の合計強度（第一の蛍光強度）と上記ＰＭＴ１８
ｂからの蛍光１０２の合計強度（第二の蛍光強度）とを
比較して、第二の蛍光強度に対する第一の蛍光強度の割
合を求めることにより、試料１中の有機系物質の量を求
めると共に、回転テーブル１１の回転作動（入切や速度
等）、レーザ発振器１２のレーザ光１０１の発振作動
（発振開始やパルス幅等）、ＰＭＴ１８ａ，１８ｂのゲ
ート作動（開放タイミングや開放時間等）、液体添加器
２０からの液体２の添加（添加量等）をそれぞれ制御す
ることができるようになっている。
９からの信号に基づいて、上記ＰＭＴ１８ａからの蛍光
１０２の合計強度（第一の蛍光強度）と上記ＰＭＴ１８
ｂからの蛍光１０２の合計強度（第二の蛍光強度）とを
比較して、第二の蛍光強度に対する第一の蛍光強度の割
合を求めることにより、試料１中の有機系物質の量を求
めると共に、回転テーブル１１の回転作動（入切や速度
等）、レーザ発振器１２のレーザ光１０１の発振作動
（発振開始やパルス幅等）、ＰＭＴ１８ａ，１８ｂのゲ
ート作動（開放タイミングや開放時間等）、液体添加器
２０からの液体２の添加（添加量等）をそれぞれ制御す
ることができるようになっている。
【００２５】このような本実施の形態では、レーザ発振
器１２、ダイクロイックミラー１３等によりレーザ光照
射手段を構成し、集光レンズ１４、採光レンズ１５、光
ファイバ１６ａ，１６ｂ等により蛍光案内手段を構成
し、波長分離器１７ａ、ＰＭＴ１８ａ、ボックスカー積
分器１９等により第一の蛍光強度算出手段を構成し、波
長分離器１７ｂ、ＰＭＴ１８ｂ、ボックスカー積分器１
９等により第二の蛍光強度算出手段を構成し、演算器２
０等により有機系物質量算出手段を構成している。
器１２、ダイクロイックミラー１３等によりレーザ光照
射手段を構成し、集光レンズ１４、採光レンズ１５、光
ファイバ１６ａ，１６ｂ等により蛍光案内手段を構成
し、波長分離器１７ａ、ＰＭＴ１８ａ、ボックスカー積
分器１９等により第一の蛍光強度算出手段を構成し、波
長分離器１７ｂ、ＰＭＴ１８ｂ、ボックスカー積分器１
９等により第二の蛍光強度算出手段を構成し、演算器２
０等により有機系物質量算出手段を構成している。
【００２６】このような有機系物質分析装置を使用した
土壌中の有機系物質分析方法を次に説明する。
土壌中の有機系物質分析方法を次に説明する。
【００２７】まず、始めに、土壌をプレスの金型等の内
部に入れて押し固めることにより（１分間程度）、所定
量（５ｃｍ3 程度）のペレット状の試料１を成形し、回
転テーブル１１上に載置した後、演算器２０を作動させ
ると、演算器２０からの信号に基づき、回転テーブル１
１を回転させると共に、液体添加器２１から液体２を試
料１に添加して含浸させる。
部に入れて押し固めることにより（１分間程度）、所定
量（５ｃｍ3 程度）のペレット状の試料１を成形し、回
転テーブル１１上に載置した後、演算器２０を作動させ
ると、演算器２０からの信号に基づき、回転テーブル１
１を回転させると共に、液体添加器２１から液体２を試
料１に添加して含浸させる。
【００２８】続いて、演算器２０からの信号に基づき、
レーザ発振器１２からレーザ光１０１（波長：２６６ｎ
ｍ）がパルス状に発振されると、当該レーザ光１０１
は、ダイクロイックミラー１３を介して前記試料１に照
射され、前記有機系物質からの３００〜６００ｎｍの波
長領域の蛍光１０２（図２参照）および土壌からの５０
０〜９００ｎｍの波長領域の蛍光１０２（図３参照）が
発光し、当該蛍光１０２が前記ダイクロイックミラー１
３、集光レンズ１４、受光レンズ１５を介して光ファイ
バ１６ａ，１６ｂ内にそれぞれ入光する。
レーザ発振器１２からレーザ光１０１（波長：２６６ｎ
ｍ）がパルス状に発振されると、当該レーザ光１０１
は、ダイクロイックミラー１３を介して前記試料１に照
射され、前記有機系物質からの３００〜６００ｎｍの波
長領域の蛍光１０２（図２参照）および土壌からの５０
０〜９００ｎｍの波長領域の蛍光１０２（図３参照）が
発光し、当該蛍光１０２が前記ダイクロイックミラー１
３、集光レンズ１４、受光レンズ１５を介して光ファイ
バ１６ａ，１６ｂ内にそれぞれ入光する。
【００２９】一方の光ファイバ１６ａ内に入光した蛍光
１０２は、前記波長分離器１７ａにより、３００〜６０
０ｎｍの波長領域の成分のみ通過し、他方の光ファイバ
１６ｂ内に入光した蛍光１０２は、前記波長分離器１７
ｂにより、５００〜９００ｎｍの波長領域の成分のみ通
過する。
１０２は、前記波長分離器１７ａにより、３００〜６０
０ｎｍの波長領域の成分のみ通過し、他方の光ファイバ
１６ｂ内に入光した蛍光１０２は、前記波長分離器１７
ｂにより、５００〜９００ｎｍの波長領域の成分のみ通
過する。
【００３０】一方のＰＭＴ１８ａは、演算器２０からの
信号に基づき、上記波長分離器１７ａで抽出された上記
波長領域の蛍光１０２のうち、レーザ発振器１２からレ
ーザ光１０１を発振したとき（ｔ＝０）から、有機系物
質からの蛍光１０２の発光寿命（ｔ＝１０〜１００ｎ
ｓ）の間（第一の所定時間）まで受光するように前記ゲ
ートが作動して、当該時間の蛍光１０２のみの大きさを
電気信号に変換してボックスカー積分器１９に送信す
る。
信号に基づき、上記波長分離器１７ａで抽出された上記
波長領域の蛍光１０２のうち、レーザ発振器１２からレ
ーザ光１０１を発振したとき（ｔ＝０）から、有機系物
質からの蛍光１０２の発光寿命（ｔ＝１０〜１００ｎ
ｓ）の間（第一の所定時間）まで受光するように前記ゲ
ートが作動して、当該時間の蛍光１０２のみの大きさを
電気信号に変換してボックスカー積分器１９に送信す
る。
【００３１】他方のＰＭＴ１８ｂは、演算器２０からの
信号に基づき、上記波長分離器１７ｂで抽出された上記
波長領域の蛍光１０２のうち、レーザ発振器１２からレ
ーザ光１０１を発振したとき（ｔ＝０）から、土壌自身
からの蛍光１０２の発光寿命（ｔ＝５ｍｓ程度）の間
（第二の所定時間）まで受光するように前記ゲートが作
動して、当該時間の蛍光１０２のみの大きさを電気信号
に変換してボックスカー積分器１９に送信する。
信号に基づき、上記波長分離器１７ｂで抽出された上記
波長領域の蛍光１０２のうち、レーザ発振器１２からレ
ーザ光１０１を発振したとき（ｔ＝０）から、土壌自身
からの蛍光１０２の発光寿命（ｔ＝５ｍｓ程度）の間
（第二の所定時間）まで受光するように前記ゲートが作
動して、当該時間の蛍光１０２のみの大きさを電気信号
に変換してボックスカー積分器１９に送信する。
【００３２】ボックスカー積分器１９は、上記ＰＭＴ１
８ａ，１８ｂからの信号に基づいて、各蛍光１０２の大
きさを時間ごとに積算して、各蛍光１０２の合計強度を
それぞれ求めた後、その結果を演算器２０に送信する。
８ａ，１８ｂからの信号に基づいて、各蛍光１０２の大
きさを時間ごとに積算して、各蛍光１０２の合計強度を
それぞれ求めた後、その結果を演算器２０に送信する。
【００３３】演算器２０は、上記ボックスカー積分器１
９からの信号に基づいて、上記ＰＭＴ１８ａからの蛍光
１０２の合計強度（第一の蛍光強度）と上記ＰＭＴ１８
ｂからの蛍光１０２の合計強度（第二の蛍光強度：レフ
ァレンス）とを比較して、第二の蛍光強度に対する第一
の蛍光強度の割合を求めることにより、試料１中の有機
系物質の量を算出し、その結果をモニタ等に表示する。
９からの信号に基づいて、上記ＰＭＴ１８ａからの蛍光
１０２の合計強度（第一の蛍光強度）と上記ＰＭＴ１８
ｂからの蛍光１０２の合計強度（第二の蛍光強度：レフ
ァレンス）とを比較して、第二の蛍光強度に対する第一
の蛍光強度の割合を求めることにより、試料１中の有機
系物質の量を算出し、その結果をモニタ等に表示する。
【００３４】つまり、試料１に上記液体２を添加して、
当該試料１にレーザ光１０１を照射し、当該レーザ光１
０１を発振したときから第一の所定時間（有機系物質の
蛍光寿命時間）までの間に当該試料１から発光した蛍光
１０２の強度を求めると共に、当該レーザ光１０１を発
振したときから第二の所定時間（土壌自身の蛍光寿命時
間）までの間に当該試料１から発光した蛍光１０２の強
度を求め、第一の蛍光強度（有機系物質の蛍光強度）と
第二の蛍光強度（土壌自身の蛍光強度）とを比較演算す
ることにより、土壌中の有機系物質の量を求めるように
したのである。
当該試料１にレーザ光１０１を照射し、当該レーザ光１
０１を発振したときから第一の所定時間（有機系物質の
蛍光寿命時間）までの間に当該試料１から発光した蛍光
１０２の強度を求めると共に、当該レーザ光１０１を発
振したときから第二の所定時間（土壌自身の蛍光寿命時
間）までの間に当該試料１から発光した蛍光１０２の強
度を求め、第一の蛍光強度（有機系物質の蛍光強度）と
第二の蛍光強度（土壌自身の蛍光強度）とを比較演算す
ることにより、土壌中の有機系物質の量を求めるように
したのである。
【００３５】具体的には、試料１に上記液体２を添加せ
ずに計測すると、図３に示したような、土壌に起因する
ピークしか第二の所定時間（５ｍｓ程度）内に現れない
ものの、試料１に上記液体２を添加して計測すると、図
２に示したような、４００ｎｍ前後の波長領域に芳香族
炭化水素に起因するピークが第一の所定時間（１０〜１
００ｎｓ）内に現れるようになり、当該ピークに基づい
て土壌中の有機系物質を分析することができるようにな
るのである。
ずに計測すると、図３に示したような、土壌に起因する
ピークしか第二の所定時間（５ｍｓ程度）内に現れない
ものの、試料１に上記液体２を添加して計測すると、図
２に示したような、４００ｎｍ前後の波長領域に芳香族
炭化水素に起因するピークが第一の所定時間（１０〜１
００ｎｓ）内に現れるようになり、当該ピークに基づい
て土壌中の有機系物質を分析することができるようにな
るのである。
【００３６】この理由は明らかではないが、上述したよ
うな液体を上記試料に添加すると、試料中の土壌の粒子
間に上記液体が全体にわたって浸入し、当該粒子の表面
に付着している有機系物質と試料の表面との間に当該液
体による光路が形成されて、試料表面側と試料内部側と
の間での光のやりとりが試料全体にわたってまんべんな
くでき、また、アルコール系溶媒や脂肪族系溶媒が添加
されると、試料中の土壌の粒子間に全体にわたって浸入
した当該溶媒が、当該粒子の表面に付着している有機系
物質を溶解して粒子表面から上記光路中に有機系物質を
引き出して、有機系物質に対するＵＶの照射および有機
系物質からの蛍光の発光がより効率的になり、さらに、
添加される液体がアルコール系溶媒であると、前記粒子
との高い親和性により当該粒子とムラなく馴染み、光路
が均一に形成されやすくなって、有機系物質に対するＵ
Ｖの照射および有機系物質からの蛍光の発光がより確実
になるためと推察される。
うな液体を上記試料に添加すると、試料中の土壌の粒子
間に上記液体が全体にわたって浸入し、当該粒子の表面
に付着している有機系物質と試料の表面との間に当該液
体による光路が形成されて、試料表面側と試料内部側と
の間での光のやりとりが試料全体にわたってまんべんな
くでき、また、アルコール系溶媒や脂肪族系溶媒が添加
されると、試料中の土壌の粒子間に全体にわたって浸入
した当該溶媒が、当該粒子の表面に付着している有機系
物質を溶解して粒子表面から上記光路中に有機系物質を
引き出して、有機系物質に対するＵＶの照射および有機
系物質からの蛍光の発光がより効率的になり、さらに、
添加される液体がアルコール系溶媒であると、前記粒子
との高い親和性により当該粒子とムラなく馴染み、光路
が均一に形成されやすくなって、有機系物質に対するＵ
Ｖの照射および有機系物質からの蛍光の発光がより確実
になるためと推察される。
【００３７】このため、本実施の形態では、従来に比べ
て、有機溶媒の使用量（一回当たり０〜２ｍｌ程度）が
非常に少なくて済むと共に、土壌の採取から分析結果を
得るまでの時間（約１０〜２０分間）が大幅に短縮され
る。
て、有機溶媒の使用量（一回当たり０〜２ｍｌ程度）が
非常に少なくて済むと共に、土壌の採取から分析結果を
得るまでの時間（約１０〜２０分間）が大幅に短縮され
る。
【００３８】したがって、本実施の形態によれば、有機
溶媒の廃液の発生量を抑えながらも短時間で分析結果を
得ることができる。
溶媒の廃液の発生量を抑えながらも短時間で分析結果を
得ることができる。
【００３９】また、試料１を回転させながらレーザ光１
０１を照射するようにしたので、試料１の局所的な変化
（含液率等）を抑制することができ、より正確に測定す
ることができる。
０１を照射するようにしたので、試料１の局所的な変化
（含液率等）を抑制することができ、より正確に測定す
ることができる。
【００４０】また、土壌を押し固めて試料を成形してい
るので、一定量とすることが容易にでき、試験の再現性
を向上させることができると共に、単位体積当たりの量
を多くすることができ、検出感度の向上を図ることがで
きる。
るので、一定量とすることが容易にでき、試験の再現性
を向上させることができると共に、単位体積当たりの量
を多くすることができ、検出感度の向上を図ることがで
きる。
【００４１】なお、上記液体に例えば芳香族系溶媒（例
えばベンゼン、トルエン、キシレン等）やカルボニル基
含有溶媒（例えば、アセトン、酢酸等）を使用すると、
当該液体に起因するピークが４００ｎｍ前後に観測され
てしまうため、好ましくない。
えばベンゼン、トルエン、キシレン等）やカルボニル基
含有溶媒（例えば、アセトン、酢酸等）を使用すると、
当該液体に起因するピークが４００ｎｍ前後に観測され
てしまうため、好ましくない。
【００４２】また、上記試料への前記液体の添加量とし
ては、水の場合には、当該試料中に水が１０〜２５vol.
％含有されるように水を添加し、アルコール系溶媒や脂
肪族系溶媒の場合には、試料に対して３〜３０vol.％添
加すると好ましい。なぜなら、アルコール系溶媒や脂肪
族系溶媒の試料に対する添加量が３０vol.％を超える
と、試料が当該溶媒を含有しきれなくなってしまい、３
vol.％未満であると、その効果がほとんどなくなってし
まい、試料中の水の含有量が上記範囲以外であると、蛍
光強度の向上をあまり発現することができないからであ
る。
ては、水の場合には、当該試料中に水が１０〜２５vol.
％含有されるように水を添加し、アルコール系溶媒や脂
肪族系溶媒の場合には、試料に対して３〜３０vol.％添
加すると好ましい。なぜなら、アルコール系溶媒や脂肪
族系溶媒の試料に対する添加量が３０vol.％を超える
と、試料が当該溶媒を含有しきれなくなってしまい、３
vol.％未満であると、その効果がほとんどなくなってし
まい、試料中の水の含有量が上記範囲以外であると、蛍
光強度の向上をあまり発現することができないからであ
る。
【００４３】また、前記有機系物質としては、ダイオキ
シン類やポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）等のような
ハロゲン化芳香族系有機化合物などが挙げられるが、芳
香族系有機化合物（例えば潤滑油や切削油等）であれ
ば、上述と同様にして分析することができる。
シン類やポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）等のような
ハロゲン化芳香族系有機化合物などが挙げられるが、芳
香族系有機化合物（例えば潤滑油や切削油等）であれ
ば、上述と同様にして分析することができる。
【００４４】また、本実施の形態では、波長分離器１７
ａ，１７ｂを用いたが、これに代えて、分光器を用いる
ことを可能である。
ａ，１７ｂを用いたが、これに代えて、分光器を用いる
ことを可能である。
【００４５】また、本実施の形態では、ボックスカー積
分器１９を用いたが、これに代えて、ＩＣＣＤを用いる
ことも可能である。
分器１９を用いたが、これに代えて、ＩＣＣＤを用いる
ことも可能である。
【００４６】
【発明の効果】第一番目の発明による土壌中の有機系物
質分析方法は、所定量の土壌の試料に、水、アルコール
系溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を
添加して、当該試料に紫外領域のレーザ光を照射し、当
該レーザ光を発振したときから第一の所定時間までの間
に当該試料から発光した蛍光の強度を求めると共に、当
該レーザ光を発振したときから第二の所定時間までの間
に当該試料から発光した蛍光の強度を求め、これらの蛍
光強度を比較演算することにより、土壌中の有機系物質
の量を求めることから、有機溶媒の使用量が非常に少な
くて済むと共に、土壌の採取から分析結果を得るまでの
時間が大幅に短縮されるので、有機溶媒の廃液の発生量
を抑えながらも短時間で分析結果を得ることができる。
質分析方法は、所定量の土壌の試料に、水、アルコール
系溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を
添加して、当該試料に紫外領域のレーザ光を照射し、当
該レーザ光を発振したときから第一の所定時間までの間
に当該試料から発光した蛍光の強度を求めると共に、当
該レーザ光を発振したときから第二の所定時間までの間
に当該試料から発光した蛍光の強度を求め、これらの蛍
光強度を比較演算することにより、土壌中の有機系物質
の量を求めることから、有機溶媒の使用量が非常に少な
くて済むと共に、土壌の採取から分析結果を得るまでの
時間が大幅に短縮されるので、有機溶媒の廃液の発生量
を抑えながらも短時間で分析結果を得ることができる。
【００４７】第二番目の発明による土壌中の有機系物質
分析方法は、第一番目の発明において、前記試料を回転
させながら前記レーザ光を照射するので、試料の局所的
な変化（含液率等）を抑制することができ、より正確に
測定することができる。
分析方法は、第一番目の発明において、前記試料を回転
させながら前記レーザ光を照射するので、試料の局所的
な変化（含液率等）を抑制することができ、より正確に
測定することができる。
【００４８】第三番目の発明による土壌中の有機系物質
分析方法は、第一番目または第二番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるの
で、一定量とすることが容易にでき、試験の再現性を向
上させることができると共に、単位体積当たりの量を多
くすることができ、検出感度の向上を図ることができ
る。
分析方法は、第一番目または第二番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるの
で、一定量とすることが容易にでき、試験の再現性を向
上させることができると共に、単位体積当たりの量を多
くすることができ、検出感度の向上を図ることができ
る。
【００４９】第四番目の発明による土壌中の有機系物質
分析方法は、第一番目から第三番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であるので、上述
した効果を確実に得ることができる。
分析方法は、第一番目から第三番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であるので、上述
した効果を確実に得ることができる。
【００５０】第五番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、所定量の土壌の試料に、水、アルコール系
溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を添
加する液体添加手段と、前記試料に紫外領域のレーザ光
を照射するレーザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段
からレーザ光を発振したときから第一の所定時間までの
間に前記試料から発光した蛍光の強度を求める第一の蛍
光強度算出手段と、前記レーザ光照射手段からレーザ光
を発振したときから第二の所定時間までの間に前記試料
から発光した蛍光の強度を求める第二の蛍光強度算出手
段と、前記第一の蛍光強度算出手段で求められた第一の
蛍光強度と前記第二の蛍光強度算出手段で求められた第
二の蛍光強度とを比較演算することにより、土壌中の有
機系物質の量を求める有機系物質量算出手段とを備えて
なることから、有機溶媒の使用量が非常に少なくて済む
と共に、土壌の採取から分析結果を得るまでの時間が大
幅に短縮されるので、有機溶媒の廃液の発生量を抑えな
がらも短時間で分析結果を得ることができる。
分析装置は、所定量の土壌の試料に、水、アルコール系
溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を添
加する液体添加手段と、前記試料に紫外領域のレーザ光
を照射するレーザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段
からレーザ光を発振したときから第一の所定時間までの
間に前記試料から発光した蛍光の強度を求める第一の蛍
光強度算出手段と、前記レーザ光照射手段からレーザ光
を発振したときから第二の所定時間までの間に前記試料
から発光した蛍光の強度を求める第二の蛍光強度算出手
段と、前記第一の蛍光強度算出手段で求められた第一の
蛍光強度と前記第二の蛍光強度算出手段で求められた第
二の蛍光強度とを比較演算することにより、土壌中の有
機系物質の量を求める有機系物質量算出手段とを備えて
なることから、有機溶媒の使用量が非常に少なくて済む
と共に、土壌の採取から分析結果を得るまでの時間が大
幅に短縮されるので、有機溶媒の廃液の発生量を抑えな
がらも短時間で分析結果を得ることができる。
【００５１】第六番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、第五番目の発明において、前記試料を回転
可能に保持する回転保持手段を備えたので、試料の局所
的な変化（含液率等）を抑制することができ、より正確
に測定することができる。
分析装置は、第五番目の発明において、前記試料を回転
可能に保持する回転保持手段を備えたので、試料の局所
的な変化（含液率等）を抑制することができ、より正確
に測定することができる。
【００５２】第七番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、第五番目または第六番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるの
で、一定量とすることが容易にでき、試験の再現性を向
上させることができると共に、単位体積当たりの量を多
くすることができ、検出感度の向上を図ることができ
る。
分析装置は、第五番目または第六番目の発明において、
前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるの
で、一定量とすることが容易にでき、試験の再現性を向
上させることができると共に、単位体積当たりの量を多
くすることができ、検出感度の向上を図ることができ
る。
【００５３】第八番目の発明による土壌中の有機系物質
分析装置は、第五番目から第七番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であるので、上述
した効果を確実に得ることができる。
分析装置は、第五番目から第七番目の発明のいずれかに
おいて、前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化
ビフェニル類等の芳香族系有機化合物であるので、上述
した効果を確実に得ることができる。
【図１】本発明による土壌中の有機系物質分析装置の実
施の形態の概略構成図である。
施の形態の概略構成図である。
【図２】有機系物質を含有する土壌の蛍光強度を測定し
た測定結果を表すグラフである。
た測定結果を表すグラフである。
【図３】有機系物質を含有しない土壌の蛍光強度を測定
した測定結果を表すグラフである。
した測定結果を表すグラフである。
１ 試料
２ 液体
１１ 回転テーブル
１２ レーザ発振器
１３ ダイクロイックミラー
１４ 集光レンズ
１５ 採光レンズ
１６ａ，１６ｂ 光ファイバ
１７ａ，１７ｂ 波長分離器
１８ａ，１８ｂ 光電子増倍管（ＰＭＴ）
１９ ボックスカー積分器
２０ 演算器
２１ 液体添加器
１０１ レーザ光
１０２ 蛍光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 厚見 真喜男
兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号
高菱エンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA14 CA06 DA01 DA06
EA01 FA03 GA07 GB19 HA01
HA05 HA09 KA01 KA02 KA03
KA05 KA08 KA09 LA02 NA01
Claims (8)
- 【請求項１】 所定量の土壌の試料に、水、アルコール
系溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を
添加して、当該試料に紫外領域のレーザ光を照射し、当
該レーザ光を発振したときから第一の所定時間までの間
に当該試料から発光した蛍光の強度を求めると共に、当
該レーザ光を発振したときから第二の所定時間までの間
に当該試料から発光した蛍光の強度を求め、これらの蛍
光強度を比較演算することにより、土壌中の有機系物質
の量を求めることを特徴とする土壌中の有機系物質分析
方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記試料を回転させながら前記レーザ光を照射すること
を特徴とする土壌中の有機系物質分析方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるこ
とを特徴とする土壌中の有機系物質分析方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、 前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニ
ル類等の芳香族系有機化合物であることを特徴とする土
壌中の有機系物質分析方法。 - 【請求項５】 所定量の土壌の試料に、水、アルコール
系溶媒、脂肪族系溶媒のうちの少なくとも１種の液体を
添加する液体添加手段と、 前記試料に紫外領域のレーザ光を照射するレーザ光照射
手段と、 前記レーザ光照射手段からレーザ光を発振したときから
第一の所定時間までの間に前記試料から発光した蛍光の
強度を求める第一の蛍光強度算出手段と、 前記レーザ光照射手段からレーザ光を発振したときから
第二の所定時間までの間に前記試料から発光した蛍光の
強度を求める第二の蛍光強度算出手段と、 前記第一の蛍光強度算出手段で求められた第一の蛍光強
度と前記第二の蛍光強度算出手段で求められた第二の蛍
光強度とを比較演算することにより、土壌中の有機系物
質の量を求める有機系物質量算出手段とを備えてなるこ
とを特徴とする土壌中の有機系物質分析装置。 - 【請求項６】 請求項５において、 前記試料を回転可能に保持する回転保持手段を備えたこ
とを特徴とする土壌中の有機系物質分析装置。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６において、 前記試料が、土壌を押し固めて成形されたものであるこ
とを特徴とする土壌中の有機系物質分析装置。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかにおい
て、 前記有機系物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニ
ル類等の芳香族系有機化合物であることを特徴とする土
壌中の有機系物質分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001296220A JP2003098089A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 土壌中の有機系物質分析方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001296220A JP2003098089A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 土壌中の有機系物質分析方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003098089A true JP2003098089A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19117506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001296220A Withdrawn JP2003098089A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 土壌中の有機系物質分析方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003098089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536436A (ja) * | 2010-08-24 | 2013-09-19 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 欠陥検査およびフォトルミネセンス測定システム |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001296220A patent/JP2003098089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536436A (ja) * | 2010-08-24 | 2013-09-19 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 欠陥検査およびフォトルミネセンス測定システム |
| US9163987B2 (en) | 2010-08-24 | 2015-10-20 | Kla-Tencor Corporation | Defect inspection and photoluminescence measurement system |
| KR101785405B1 (ko) * | 2010-08-24 | 2017-10-16 | 케이엘에이-텐코 코포레이션 | 결함 검사 및 광발광 측정 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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