JP2003166878A - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
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- JP2003166878A JP2003166878A JP2001369992A JP2001369992A JP2003166878A JP 2003166878 A JP2003166878 A JP 2003166878A JP 2001369992 A JP2001369992 A JP 2001369992A JP 2001369992 A JP2001369992 A JP 2001369992A JP 2003166878 A JP2003166878 A JP 2003166878A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スペクトルバンド幅可変機構を有する分光器を
備えた分光光度計において、選択可能な全てのスペクト
ルバンド幅に対して、波長精度を向上するとともに、機
差を小さくすることができる分光光度計を提供する。 【解決手段】装置の校正段階において、全てのバンド幅
変換用スリットＮＳに対して回折格子３の回転角と取り
出される光の中心波長との関係を測定し、関係式算出手
段である関係式算出部１３により関係式を算出し記憶す
る。試料測定に際してはバンド幅変換用スリットＮＳの
なかから選択使用される各スリットに対して回折格子３
の各回転角に対応する各関係式を適用して波長補正手段
である波長補正部１４により中心波長を補正する。した
がって選択可能な全てのスペクトルバンド幅に対して、
スリットの加工精度、取り付け精度、位置調整限界で限
定される波長精度を向上するとともに、機差を小さくす
ることができる。
備えた分光光度計において、選択可能な全てのスペクト
ルバンド幅に対して、波長精度を向上するとともに、機
差を小さくすることができる分光光度計を提供する。 【解決手段】装置の校正段階において、全てのバンド幅
変換用スリットＮＳに対して回折格子３の回転角と取り
出される光の中心波長との関係を測定し、関係式算出手
段である関係式算出部１３により関係式を算出し記憶す
る。試料測定に際してはバンド幅変換用スリットＮＳの
なかから選択使用される各スリットに対して回折格子３
の各回転角に対応する各関係式を適用して波長補正手段
である波長補正部１４により中心波長を補正する。した
がって選択可能な全てのスペクトルバンド幅に対して、
スリットの加工精度、取り付け精度、位置調整限界で限
定される波長精度を向上するとともに、機差を小さくす
ることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料の吸収スペク
トル等を測定する分光光度計に関する。 【０００２】 【従来の技術】スペクトルバンド幅可変機構を有する分
光器を備えた分光光度計では、幅の異なる複数のスリッ
トから１個のスリットを選択しそのスリットに波長分散
素子による分光後の光を通過させることによって、スリ
ット幅に対応して決まるスペクトルバンド幅を選択す
る。波長分散素子には回折格子、プリズムなどが使用で
きるが、本明細書では以下、波長分散素子として回折格
子を使用する場合を例として説明する。 【０００３】図３に従来の分光光度計における分光器の
原理図を示す。種々の波長を持った光を発する光源１か
らの測定光束Ｌは、入口スリット板２に設けられた入口
スリット２Ｓを通過し、回折格子３で分光される。分光
後の測定光束Ｌは出口スリット４Ｓによって不必要な光
が除去され、試料室５方向に取り出される。測定光束Ｌ
の中心波長は回折格子３と出口スリット４Ｓの位置によ
って決まり、出口スリット４Ｓの幅によってスペクトル
バンド幅が決定される。なお、図３には本発明に直接関
連する分光器の原理的な基本部品のみを示しているが、
実際の分光器では上記の目的を達するため回折格子３、
出口スリット板４は必要な回転および位置変更が可能な
構造（図示せず）を有し、また光雑音の軽減、測定光束
Ｌの方向変換、測定光束Ｌの集束・分岐・整形、光路長
の調整などのために測定光束Ｌの光路には各種のフィル
タ、レンズ、平面鏡、曲面鏡など（図示せず）が挿入さ
れる。 【０００４】出口スリット４Ｓの切替方式の例を図４に
示す。図４（ａ）は回転型切替方式であり、出口スリッ
ト板４の回転により適切なスリットを選択する。図４
（ｂ）は直線型切替方式であり、スリット板４の直線移
動により適切なスリットを選択する。図４（ｃ）は連続
可変型切替方式であり、スライド板６の直線移動により
スリット幅を選択する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来における分光光度
計は以上のとおりであるが、従来技術では、分光光度計
の校正段階であらかじめ基準スリットと呼ばれるある特
定のスリットに対して回折格子の回転角と取り出される
波長の関係式を測定し、試料測定の際にはその関係式を
適用して回折格子の回転角から波長を計算している。し
かし各スリットの中心位置は、スリットの加工精度や取
り付け精度、調整精度などによって各スリット毎に設計
の中心位置とは異なっているにもかかわらず、適用され
る関係式が一定であるため、スリットの加工精度、取り
付け精度、位置調整限界に依存するスリットの中心位置
のずれがそのまま測定時の波長誤差の原因となるという
問題点を有している。本発明はこのような問題点を解決
する分光光度計を提供せんとするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明が提供する分光光
度計は、上記の課題を解決するために、あらかじめ各ス
ペクトルバンド幅を選択するための全スリットに対して
回折格子の回転角と取り出される光の中心波長との関係
を測定し関係式を算出する関係式算出手段と、試料測定
の際に選択使用される各スリットに対して波長分散素子
の各回転角に対応する各関係式を適用して中心波長を補
正する波長補正手段を設ける。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明が提供する分光光度
計の一実施例を図１により説明する。図１において図３
から図４に示す符号と同一の符号で示される部品は図３
から図４に示す部品と同一である。 【０００８】図１において、光源１からの測定光束Ｌは
回折格子３、複数のバンド幅変換用スリットＮＳが穿設
された出口スリット板４、試料室５を通過し、検出器部
１２に入射する。検出器部１２は光〜電気変換素子を備
え、光強度を電気信号として取り出す。なお１１は光源
１、回折格子３、出口スリット板４からなる分光器部
を、３Ｍは回折格子３の回転駆動を行うための格子回転
駆動機を、４Ｍは出口スリット板４を駆動するスリット
選択駆動機を示している。回折格子３の回転角、検出器
部１２から取り出される電気信号は、それぞれ回転角出
力Ｕ１、スペクトル強度出力Ｕ３として取り出される。 【０００９】つぎに分光器の波長校正時の手順を説明す
る。校正−測定切換スイッチＴを図１に示す方向に切り
換える。光源１としてたとえば中心波長が既知の複数の
輝線を持つ重水素ランプ、水銀ランプなどの波長校正ラ
ンプを使用し、出口スリット板４の位置を選択するため
のスリット選択信号ＳＳをスリット選択駆動機４Ｍに入
力してＮ個のバンド幅変換用スリットＮＳのうち１個目
のものを選択する。次に回折格子３の回転を開始するた
めの回転開始信号ＲＳを関係式算出部１３を介して格子
回転駆動機３Ｍに入力し、回折格子３の回転を行い波長
走査し、光源１の輝線スペクトルにおける回折格子３の
回転角と波長の関係を測定する。光源１の輝線は鋭いエ
ネルギーピークを示し、その中心波長も既知であるの
で、１個目のバンド幅変換用スリットＮＳについて回折
格子３の回転角と各輝線の中心波長の関係が測定され
る。これらの回転角と波長の関係の元データを基に、直
線または近似曲線などにより、関係式算出手段である関
係式算出部１３において回折格子３の回転角と中心波長
の関係式（校正式）を算出し、関係式算出部１３の記憶
素子に記憶する。この関係式は輝線の測定により得られ
た前記元データを代表値として一般化したものであっ
て、回転角に対応して理論的に得られる中心波長の値か
ら、種々の誤差要因によるずれを補正した真の中心波長
を算出するものである。 【００１０】つぎにスリット選択信号ＳＳの大きさを変
更してバンド幅変換スリットＮＳを２個目のものに変更
し、１個目のスリットに対する場合と同様に光源１の輝
線スペクトルにおける回折格子３の回転角と波長の関係
を測定し、関係式算出部１３において回折格子３の回転
角と波長の関係式を算出し、関係式を関係式算出部１３
に記憶する。この測定および関係式の算出をＮ個のスリ
ットすべてについて繰り返す。この波長校正手順によっ
て各バンド幅変換スリットＮＳのいずれかに対して回折
格子３の回転角に対応して算出された中心波長は、波長
補正手段である波長補正部１４から真の中心波長を示す
波長出力Ｕ２として取り出される。図２は波長校正時お
よび試料測定時の手順の流れを示すフローチャートでＮ
個のバンド幅変換用スリットＮＳのＫ番目のスリットは
スリットＫ（Ｋ＝１、２、---、Ｎ）と示されている。
前記の波長校正時の手順を図２で説明すると、まずＫ＝
１すなわち１個目のスリットを選択し、回転角と波長の
関係を測定し、関係式を算出し記憶した後、スリット１
をスリット２に変更する。この順序でＮ個のバンド幅変
換スリットＮＳ全部について、回転角と波長の関係を次
々に測定し、算出された関係式を次々に記憶する。 【００１１】試料測定時には、校正−測定切換スイッチ
Ｔを図１に示す位置とは反対側に切り換えた後、適切な
スリット選択信号ＳＳをスリット選択駆動機４Ｍに入力
し、バンド幅変換用スリットＮＳの内１個を選択し、回
転開始信号ＲＳを格子回転駆動機３Ｍに与え、回折格子
３を回転する。前記の波長校正手順において関係式算出
部１３で算出された関係式は波長補正手段である波長補
正部１４に与えられ、回転角に対応して補正された真の
中心波長が、波長出力Ｕ２として取り出される。 【００１２】本明細書では図１、図３で波長分散素子と
して回折格子３を例に挙げ、また図４で出口スリット板
４の切替方式の例を挙げたが、本発明の範囲はこれらの
例には限定されない。また波長校正手順の説明におい
て、算出された各関係式を関係式算出部１３内の記憶素
子に記憶しておくことを説明したが、各関係式の記憶に
換えて、波長と回折格子３の回転角との対応表の記憶を
行い試料測定時にその都度関係式を算出しても各関係式
の記憶と同様の効果を得ることができる。さらに、分光
光度計には図３に示される入口スリット板２が出口スリ
ット板４の切替に連動して切り替えられるものまたは、
入口スリット板２が出口スリット板４と同じ部品上に一
体化され、自動的に連動して切り替えられるものがある
が、これらにも本発明を適用することができる。 【００１３】 【発明の効果】本発明は以上詳述したとおりであるか
ら、回折格子の回転角と波長の関係を各スリット毎に補
正することによって、分光器を大幅に改造することな
く、選択可能な全てのスペクトルバンド幅に対して、ス
リットの加工精度、取り付け精度、位置調整限界で限定
される波長精度を向上するとともに、機差を小さくする
ことができる。
トル等を測定する分光光度計に関する。 【０００２】 【従来の技術】スペクトルバンド幅可変機構を有する分
光器を備えた分光光度計では、幅の異なる複数のスリッ
トから１個のスリットを選択しそのスリットに波長分散
素子による分光後の光を通過させることによって、スリ
ット幅に対応して決まるスペクトルバンド幅を選択す
る。波長分散素子には回折格子、プリズムなどが使用で
きるが、本明細書では以下、波長分散素子として回折格
子を使用する場合を例として説明する。 【０００３】図３に従来の分光光度計における分光器の
原理図を示す。種々の波長を持った光を発する光源１か
らの測定光束Ｌは、入口スリット板２に設けられた入口
スリット２Ｓを通過し、回折格子３で分光される。分光
後の測定光束Ｌは出口スリット４Ｓによって不必要な光
が除去され、試料室５方向に取り出される。測定光束Ｌ
の中心波長は回折格子３と出口スリット４Ｓの位置によ
って決まり、出口スリット４Ｓの幅によってスペクトル
バンド幅が決定される。なお、図３には本発明に直接関
連する分光器の原理的な基本部品のみを示しているが、
実際の分光器では上記の目的を達するため回折格子３、
出口スリット板４は必要な回転および位置変更が可能な
構造（図示せず）を有し、また光雑音の軽減、測定光束
Ｌの方向変換、測定光束Ｌの集束・分岐・整形、光路長
の調整などのために測定光束Ｌの光路には各種のフィル
タ、レンズ、平面鏡、曲面鏡など（図示せず）が挿入さ
れる。 【０００４】出口スリット４Ｓの切替方式の例を図４に
示す。図４（ａ）は回転型切替方式であり、出口スリッ
ト板４の回転により適切なスリットを選択する。図４
（ｂ）は直線型切替方式であり、スリット板４の直線移
動により適切なスリットを選択する。図４（ｃ）は連続
可変型切替方式であり、スライド板６の直線移動により
スリット幅を選択する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来における分光光度
計は以上のとおりであるが、従来技術では、分光光度計
の校正段階であらかじめ基準スリットと呼ばれるある特
定のスリットに対して回折格子の回転角と取り出される
波長の関係式を測定し、試料測定の際にはその関係式を
適用して回折格子の回転角から波長を計算している。し
かし各スリットの中心位置は、スリットの加工精度や取
り付け精度、調整精度などによって各スリット毎に設計
の中心位置とは異なっているにもかかわらず、適用され
る関係式が一定であるため、スリットの加工精度、取り
付け精度、位置調整限界に依存するスリットの中心位置
のずれがそのまま測定時の波長誤差の原因となるという
問題点を有している。本発明はこのような問題点を解決
する分光光度計を提供せんとするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明が提供する分光光
度計は、上記の課題を解決するために、あらかじめ各ス
ペクトルバンド幅を選択するための全スリットに対して
回折格子の回転角と取り出される光の中心波長との関係
を測定し関係式を算出する関係式算出手段と、試料測定
の際に選択使用される各スリットに対して波長分散素子
の各回転角に対応する各関係式を適用して中心波長を補
正する波長補正手段を設ける。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明が提供する分光光度
計の一実施例を図１により説明する。図１において図３
から図４に示す符号と同一の符号で示される部品は図３
から図４に示す部品と同一である。 【０００８】図１において、光源１からの測定光束Ｌは
回折格子３、複数のバンド幅変換用スリットＮＳが穿設
された出口スリット板４、試料室５を通過し、検出器部
１２に入射する。検出器部１２は光〜電気変換素子を備
え、光強度を電気信号として取り出す。なお１１は光源
１、回折格子３、出口スリット板４からなる分光器部
を、３Ｍは回折格子３の回転駆動を行うための格子回転
駆動機を、４Ｍは出口スリット板４を駆動するスリット
選択駆動機を示している。回折格子３の回転角、検出器
部１２から取り出される電気信号は、それぞれ回転角出
力Ｕ１、スペクトル強度出力Ｕ３として取り出される。 【０００９】つぎに分光器の波長校正時の手順を説明す
る。校正−測定切換スイッチＴを図１に示す方向に切り
換える。光源１としてたとえば中心波長が既知の複数の
輝線を持つ重水素ランプ、水銀ランプなどの波長校正ラ
ンプを使用し、出口スリット板４の位置を選択するため
のスリット選択信号ＳＳをスリット選択駆動機４Ｍに入
力してＮ個のバンド幅変換用スリットＮＳのうち１個目
のものを選択する。次に回折格子３の回転を開始するた
めの回転開始信号ＲＳを関係式算出部１３を介して格子
回転駆動機３Ｍに入力し、回折格子３の回転を行い波長
走査し、光源１の輝線スペクトルにおける回折格子３の
回転角と波長の関係を測定する。光源１の輝線は鋭いエ
ネルギーピークを示し、その中心波長も既知であるの
で、１個目のバンド幅変換用スリットＮＳについて回折
格子３の回転角と各輝線の中心波長の関係が測定され
る。これらの回転角と波長の関係の元データを基に、直
線または近似曲線などにより、関係式算出手段である関
係式算出部１３において回折格子３の回転角と中心波長
の関係式（校正式）を算出し、関係式算出部１３の記憶
素子に記憶する。この関係式は輝線の測定により得られ
た前記元データを代表値として一般化したものであっ
て、回転角に対応して理論的に得られる中心波長の値か
ら、種々の誤差要因によるずれを補正した真の中心波長
を算出するものである。 【００１０】つぎにスリット選択信号ＳＳの大きさを変
更してバンド幅変換スリットＮＳを２個目のものに変更
し、１個目のスリットに対する場合と同様に光源１の輝
線スペクトルにおける回折格子３の回転角と波長の関係
を測定し、関係式算出部１３において回折格子３の回転
角と波長の関係式を算出し、関係式を関係式算出部１３
に記憶する。この測定および関係式の算出をＮ個のスリ
ットすべてについて繰り返す。この波長校正手順によっ
て各バンド幅変換スリットＮＳのいずれかに対して回折
格子３の回転角に対応して算出された中心波長は、波長
補正手段である波長補正部１４から真の中心波長を示す
波長出力Ｕ２として取り出される。図２は波長校正時お
よび試料測定時の手順の流れを示すフローチャートでＮ
個のバンド幅変換用スリットＮＳのＫ番目のスリットは
スリットＫ（Ｋ＝１、２、---、Ｎ）と示されている。
前記の波長校正時の手順を図２で説明すると、まずＫ＝
１すなわち１個目のスリットを選択し、回転角と波長の
関係を測定し、関係式を算出し記憶した後、スリット１
をスリット２に変更する。この順序でＮ個のバンド幅変
換スリットＮＳ全部について、回転角と波長の関係を次
々に測定し、算出された関係式を次々に記憶する。 【００１１】試料測定時には、校正−測定切換スイッチ
Ｔを図１に示す位置とは反対側に切り換えた後、適切な
スリット選択信号ＳＳをスリット選択駆動機４Ｍに入力
し、バンド幅変換用スリットＮＳの内１個を選択し、回
転開始信号ＲＳを格子回転駆動機３Ｍに与え、回折格子
３を回転する。前記の波長校正手順において関係式算出
部１３で算出された関係式は波長補正手段である波長補
正部１４に与えられ、回転角に対応して補正された真の
中心波長が、波長出力Ｕ２として取り出される。 【００１２】本明細書では図１、図３で波長分散素子と
して回折格子３を例に挙げ、また図４で出口スリット板
４の切替方式の例を挙げたが、本発明の範囲はこれらの
例には限定されない。また波長校正手順の説明におい
て、算出された各関係式を関係式算出部１３内の記憶素
子に記憶しておくことを説明したが、各関係式の記憶に
換えて、波長と回折格子３の回転角との対応表の記憶を
行い試料測定時にその都度関係式を算出しても各関係式
の記憶と同様の効果を得ることができる。さらに、分光
光度計には図３に示される入口スリット板２が出口スリ
ット板４の切替に連動して切り替えられるものまたは、
入口スリット板２が出口スリット板４と同じ部品上に一
体化され、自動的に連動して切り替えられるものがある
が、これらにも本発明を適用することができる。 【００１３】 【発明の効果】本発明は以上詳述したとおりであるか
ら、回折格子の回転角と波長の関係を各スリット毎に補
正することによって、分光器を大幅に改造することな
く、選択可能な全てのスペクトルバンド幅に対して、ス
リットの加工精度、取り付け精度、位置調整限界で限定
される波長精度を向上するとともに、機差を小さくする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による分光光度計の構成を示す図であ
る。 【図２】 本発明による分光光度計の波長校正時およ
び、試料測定時の手順の流れを示すフローチャートであ
る。 【図３】 従来の分光光度計の分光器の原理図である。 【図４】 従来の分光光度計のスリットの切替方式を示
す図である。（ａ）は回転型切替方式を示す図、（ｂ）
は直線型切替方式を示す図、（ｃ）は連続可変型切替方
式を示す図である。 【符号の説明】 １…光源 ３…回折格子 ４…出口スリット板 ＮＳ…バンド幅変換用スリット １３…関係式算出部 １４…波長補正部
る。 【図２】 本発明による分光光度計の波長校正時およ
び、試料測定時の手順の流れを示すフローチャートであ
る。 【図３】 従来の分光光度計の分光器の原理図である。 【図４】 従来の分光光度計のスリットの切替方式を示
す図である。（ａ）は回転型切替方式を示す図、（ｂ）
は直線型切替方式を示す図、（ｃ）は連続可変型切替方
式を示す図である。 【符号の説明】 １…光源 ３…回折格子 ４…出口スリット板 ＮＳ…バンド幅変換用スリット １３…関係式算出部 １４…波長補正部
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G020 CA02 CB04 CB07 CB33 CB34
CC04 CC07 CC44 CC55 CD13
CD37 CD38 CD61
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】スペクトルバンド幅可変機構を有する分光
器を備えた分光光度計において、あらかじめ各スペクト
ルバンド幅を選択するための全スリットに対して波長分
散素子の回転角と取り出される光の中心波長との関係を
測定し関係式を算出する関係式算出手段と、試料測定の
際に選択使用される各スリットに対して波長分散素子の
各回転角に対応する各前記関係式を適用して中心波長を
補正する波長補正手段を設けたことを特徴とする分光光
度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001369992A JP2003166878A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001369992A JP2003166878A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003166878A true JP2003166878A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19179294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001369992A Pending JP2003166878A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003166878A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011122888A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Shimadzu Corp | Ｉｃｐ発光分光分析装置 |
| JP2011169718A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Hitachi High-Technologies Corp | 分光光度計、及びその性能測定方法 |
| WO2019069526A1 (ja) * | 2017-10-04 | 2019-04-11 | 株式会社島津製作所 | 分光測定装置 |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001369992A patent/JP2003166878A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011122888A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Shimadzu Corp | Ｉｃｐ発光分光分析装置 |
| JP2011169718A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Hitachi High-Technologies Corp | 分光光度計、及びその性能測定方法 |
| CN102753949A (zh) * | 2010-02-18 | 2012-10-24 | 株式会社日立高新技术 | 分光光度计及其性能测定方法 |
| US8717557B2 (en) | 2010-02-18 | 2014-05-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Spectrophotometer and method for determining performance thereof |
| WO2019069526A1 (ja) * | 2017-10-04 | 2019-04-11 | 株式会社島津製作所 | 分光測定装置 |
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