JP2009198190A - Submerged throw-in type emission sensor element and emission photometer - Google Patents

Submerged throw-in type emission sensor element and emission photometer Download PDF

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Inventor
Tomohiro Ito
Koichi Nakahara
Takeaki Ogata
光一 中原
智博 伊藤
健明 尾形
Original Assignee
Suntory Holdings Ltd
サントリーホールディングス株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a submerged throw-in type emission sensor element directly thrown in a liquid to be measured before used without using an emission measuring cell or the like, and an emission photometer using it.
SOLUTION: The emission photometer is constituted of the emission sensor element 10 directly thrown in the liquid to be measured and a separate main body part 20. The emission sensor element includes a cylindrical housing 14 and the ultraviolet LED 11 and phototransistor 12 fixed to the housing, and the optical axis of the ultraviolet LED 11 is turned toward the center of the cylinder of the housing. The phototransistor is provided in order to detect the light emitted from the liquid 21 to be measured and its optical axis is also turned toward the center of the cylinder of the housing. The optical axis of the ultraviolet LED 11 crosses the optical axis of the phototransistor at a right angle. The main body part has a lock-in amplifier 16 for supplying the AC component of predetermined frequency to the ultraviolet LED 11 through a current driver 17 and the application from the phototransistor is inputted to the lock-in amplifier through a non-reversal amplifier 18 and a voltage follower 19.
COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光センサ素子及び発光光度計に関し、より詳細には、発光測定用のセルを使用することなく測定対象液中に投入して使用することができ、しかも外乱光の影響を受け難い液中投入型発光センサ素子及びそれを用いた発光光度計に関する。 The present invention relates to a light emitting sensor element and the light-emitting photometer, and more particularly, to put into the analyte solution without using a cell for measuring luminescence can be used, yet less susceptible to disturbance light and in the turned-emitting sensor element the liquid to a light emitting photometer using the same.

従来の発光光度計では、その励起光源として例えば水銀ランプが使用されている。 In conventional emission photometer, for example, a mercury lamp as a pumping light source is used. この水銀ランプは紫外光を含む光を発し、光学フィルタや回折格子、光学スリットなどを用いて必要な波長域の紫外光が取り出されて励起光として使用される。 The mercury lamp emits light including ultraviolet light, an optical filter or a diffraction grating, an ultraviolet light in the wavelength range necessary by using a optical slit is used as the excitation light is taken out. また、取り出した波長の光を試料に照射するための絞りやシャッターなどの光学系も必要となる。 In addition, it is required optical system such as aperture and shutter for emitting light of a wavelength taken out the sample. 更に、水銀ランプを駆動するための電源等も必要となるため、全体として大がかりな装置となってしまい、簡便に発光強度の測定を行うことができない。 Furthermore, since it becomes necessary power supply or the like for driving the mercury lamp, it becomes as a whole large-scale apparatus, it is impossible to perform the measurement of easily emission intensity.

この問題点を解消するために、励起光源として発光ダイオード(LED)を使用することが考えられる。 To solve this problem, it is conceivable to use a light emitting diode (LED) as an excitation light source. LEDを励起光源として用いると、光学フィルタ、回折格子、絞り、シャッターなどが不要となるため、従来の発光光度計に比較して発光光度計の大きさを小さくすることができる。 Using LED as an excitation light source, an optical filter, diffraction grating, aperture, since such shutters are not required, can be compared to the conventional light emitting photometer to reduce the size of the light emitting photometer.

しかし、LEDの使用により発光光度計を小型化したとしても、測定対象の試料の光路長を一定にするための測定用セルやチューブを使用しなければならず、簡便性という点からは従来の発光光度計と大差はなくなってしまう。 However, even an emission photometer by the use of LED as a downsized, it is necessary to use a measuring cell or tube for the optical path length of the sample to be measured is constant, from the viewpoint of simplicity of the conventional light-emitting photometer and the great difference is no longer. 従って、より簡便に発光測定を行うことができる発光光度計が待ち望まれている。 Therefore, light emission photometer is awaited which can be more easily emission measurement.

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために為されたものであり、本発明の目的は、発光測定用のセル等を使用することなく、測定対象液中に直接投入して使用することができる発光センサ素子及びそれを用いた発光光度計を提供することである。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art, an object of the present invention, without using a cell like for emitting measurement directly charged to into the liquid to be measured using it is to provide a light emitting photometer using light-emitting sensor element and it can be. また、外乱光の影響を受け難い発光センサ素子及びそれを用いた発光光度計を提供することをも目的とする。 Further, the object of the present invention is to provide a light emitting photometer using not susceptible emitting sensor element and it the influence of disturbance light.

本発明の発光センサ素子は、測定対象液中に投入して使用される発光センサ素子であって、ハウジングと、前記測定対象液に対して励起光を発する出射面を有し該出射面が前記ハウジングに固定された光源部と、前記ハウジングに固定された入射面を有し該入射面への入射光により前記測定対象液の発光強度を表す信号を出力する光検出器とを備えたことを特徴とする。 Luminescence sensor element of the present invention is a light-emitting sensor device which is used to put into the liquid to be measured, housing and, said exit surface having an exit surface which emits excitation light to the measurement object liquid is the a light source unit which is fixed to the housing, further comprising a photodetector which outputs a signal representative of the luminous intensity of the liquid to be measured by the incident light on the incident plane has a fixed incident surface to said housing and features.

この発光センサ素子では、ハウジングに固定された光源部の出射面と光検出器の入射面との位置関係を保ったまま測定対象液中に投入して使用することができるため、発光測定用のセルを使用することなく簡便に測定対象液の発光強度を測定することが可能となる。 In the light-emitting sensor device, it is possible to use was put into the analyte solution while maintaining the positional relationship between the exit surface and entrance surface of the light detector of the light source section fixed to the housing, for emitting measurement it is possible to measure the easily emission intensity of the liquid to be measured without the use of cells.

上記において、前記光源部はLEDからなる光源であり前記出射面は該LEDの先端部である構成、又は前記光源部はLEDからなる光源及び光ファイバであり前記出射面は該光ファイバの先端である構成とすることができる。 In the above, the light source unit is configured the emitting surface is a light source consisting of LED is tip of the LED, or the light source unit is the emitting surface is a light source and an optical fiber made of the LED in the tip of the optical fiber it can be set to a certain configuration. 前記光源部をLEDとすれば、前記出射面はLEDの先端部となる。 If the LED of the light source unit, wherein the exit surface is the LED of the tip. LEDを使用すれば、発光センサ素子の軽量化を図ることができる。 With LED, it is possible to reduce the weight of the light-emitting sensor device. また、前記光源部をLEDからなる光源及び光ファイバで構成すれば、前記出射面は該光ファイバの先端となり、光ファイバの長さ等を変更することにより、LEDを自由な位置に配することが可能となる。 Moreover, if composed of a light source and an optical fiber comprising a light source unit from LED, the emission surface is made with the tip of the optical fiber, by changing the length of the optical fiber or the like, placing the LED into a free position it is possible.

ここで、前記光検出器としては、前記測定対象液の発光を検出するフォトダイオード又はフォトトランジスタを使用することができる。 Here, as the optical detector can be used a photodiode or phototransistor detecting the emission of the liquid to be measured. 前記光検出器としてフォトダイオード又はフォトトランジスタを使用する場合、前記入射面はフォトダイオード又はフォトトランジスタの先端部となる。 When using a photodiode or phototransistor as the light detector, the incident face is a front end portion of the photodiode or phototransistor. フォトダイオード又はフォトトランジスタを使用すれば、発光センサ素子の軽量化を図ることができる。 Using a photodiode or phototransistor, it is possible to reduce the weight of the light-emitting sensor device. 特に、フォトトランジスタを使用する場合には、フォトダイオードを使用する場合に必要なオペアンプが不要となり、発光センサ素子の更なる小型化、軽量化を図ることができる。 In particular, when using phototransistor, operational amplifier required when using a photodiode is not needed, further miniaturization of the light-emitting sensor device, it is possible to reduce the weight.

また、前記光検出器をフォトダイオード又はフォトトランジスタ及び光ファイバで構成することができる。 Further, it is possible to configure the photodetector a photodiode or phototransistor and an optical fiber. この構成によれば、前記入射面は該光ファイバの先端となり、光ファイバの長さ等を変更することにより、フォトダイオード又はフォトトランジスタを自由な位置に配することが可能となる。 According to this configuration, the incident surface becomes a leading end of the optical fiber, by changing the length of the optical fiber or the like, it is possible to arrange the photodiode or phototransistor free position.

前記出射面と前記入射面との配置は、前記測定対象液の特性や測定環境に応じて変更可能とすることが好ましい。 Arranged between the incident surface and the exit surface, it is preferable to be changed according to characteristics and measurement environment of the liquid to be measured. 例えば、測定対象液の発光強度に応じて出射面と入射面との間の距離や角度を調整することにより、検出感度の調節を容易に行うことができる。 For example, by adjusting the distance and angle between the exit surface and entrance surface depending on the emission intensity of the liquid to be measured, the adjustment of the detection sensitivity can be easily performed.

前記光源部は、前記測定対象液の吸収波長に応じて交換可能とすることが好ましい。 The light source unit is preferably a replaceable depending on the absorption wavelength of the liquid to be measured. 同様に、前記フォトダイオード又はフォトトランジスタは、前記測定対象液の発光波長に応じて交換可能とすることが好ましい。 Similarly, the photodiode or phototransistor is preferably a replaceable depending on the emission wavelength of the liquid to be measured. これにより、吸収波長や発光波長の異なる種々の測定対象液についての発光強度の測定を行うことが可能となる。 Thus, it is possible to perform measurement of the emission intensity for the various analyte solution having different absorption wavelengths and emission wavelengths.

更に、前記ハウジングは、前記出射面と前記入射面とを覆う遮光部を更に備えていてもよい。 Further, the housing may further include a light shielding portion for covering said emitting surface and the incident surface. 遮光部を設けることにより、外乱光の影響を小さくし、発光強度の測定精度を上げるとともに、測定限界を下げることが可能となる。 By providing the light shielding unit, and reduce the influence of disturbance light, it is lifted and the measurement accuracy of the emission intensity, it is possible to lower the detection limit. 特に、後述するロックインアンプ等を備えていない発光光度計では外乱光の影響を受け易いので、暗所で使用する場合以外は遮光部を設けることが重要となる。 In particular, since susceptible to disturbance light is emitting photometer without a lock-in amplifier or the like to be described later, becomes important to provide a light shielding portion other than when used in the dark.

本発明の発光光度計は、上記何れかの発光センサ素子と、前記発光センサ素子からの出力の信号処理を行う本体部とを備えたことを特徴とする。 Emission photometer of the present invention is characterized by comprising a main body for performing the any one of the light-emitting sensor element, a signal processing of an output from the light-emitting sensor device.

ここで、光源部が光源と光ファイバとにより構成される発光光度計では、光源を本体部に設け、光ファイバにより計測光を出射面に導くことが可能となる。 Here, the emission photometer constructed light source unit by the light source and the optical fiber, providing a light source in the main body portion, it is possible to guide the exit plane of the measurement light by the optical fiber. これにより、発光センサ素子の小型化、軽量化を図ることができる。 Accordingly, miniaturization of the light-emitting sensor device, it is possible to reduce the weight.

また、光検出器がフォトダイオード又はフォトトランジスタ及び光ファイバにより構成される場合には、フォトダイオード又はフォトトランジスタを本体部に設け、光ファイバにより入射面からの計測光をフォトダイオード又はフォトトランジスタに導くことが可能となる。 Further, when the light detector is constituted by a photodiode or phototransistor and an optical fiber is provided with a photodiode or phototransistor in the body unit, guides the measurement light from the incident surface to a photodiode or phototransistor by the optical fiber it becomes possible. これにより、発光センサ素子の小型化、軽量化を図ることができる。 Accordingly, miniaturization of the light-emitting sensor device, it is possible to reduce the weight.

上記発光光度計は、外乱光のない暗所で使用することが必要であるが、本発明の発光光度計は、照明などの外乱光のある明るい場所においても使用し得る構成とすることができる。 The light emitting photometer, it is necessary to use in the dark with no disturbance light, emission photometer of the present invention can be configured that can be used in a bright place with disturbance light such as lighting . 即ち、本発明の発光光度計において、前記本体部は、所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流を前記光源部に供給する駆動回路と、前記光検出器の出力信号から前記所定周波数に同期する周波数成分を抽出して出力する位相検波回路とを更に備え、該位相検波回路の出力に基づいて前記測定対象液の発光強度を求めるように構成することを特徴とする。 That is, in the light emitting photometer of the present invention, the body portion includes a drive circuit for supplying a drive current containing an alternating current component of a predetermined frequency to the light source unit, synchronized with the predetermined frequency from the output signal of the photodetector further comprising a phase detector circuit configured to extract frequency components, characterized by configured to determine the emission intensity of the liquid to be measured based on the output of the phase detector circuit.

このように、所謂ロックインアンプ等と称される駆動回路と位相検波回路とを備えた構成とすることにより、外乱光の影響を排除することができるので、明るい場所でも発光強度の測定が可能となる。 Thus, by a configuration in which a so-called lock-in amplifier or the like called driver circuit and a phase detection circuit, it is possible to eliminate the influence of ambient light, it can also be measured emission intensity in bright places to become.

以上の説明から明らかなように、本発明の発光センサ素子は、光源部と光検出器とを直接測定対象液中に投げ込むことができるため、発光測定用のセルなどを使用する必要がない。 As apparent from the above description, the light emitting sensor device of the present invention, it is possible to throw the light source unit and a photodetector to direct the analyte solution, it is not necessary to use such cells for emission measurement. そのため、例えば反応容器内の反応液に直接投げ込む等、発光強度の測定を簡便かつ迅速に行うことが可能となり、生産ラインに組み込むことが可能となる。 Therefore, for example, such as throw directly to the reaction solution in the reaction vessel, it is possible to perform measurement of the emission intensity easily and quickly, it is possible to incorporate into the production line. 更に、連続して発光強度の測定を行うことも可能なので、例えば反応の追跡などを行うことも可能となる。 Further, since also possible to measure the emission intensity in succession, it is possible to perform such track such as reaction.

また、光源部には所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流が供給され、光検出器における検出光度から上記の所定周波数に同期する周波数成分が出力される、所謂ロックインアンプ等を設けた構成を有する発光光度計では、外乱光が光検出器に入射してもその影響は殆ど受けなくなるため、光源部からの計測光だけに基づいて発光強度を求めることが可能となる。 Further, the light source unit drive current containing an alternating current component of a predetermined frequency is supplied, the frequency components to synchronize the detected intensity in the light detector in a predetermined frequency described above is outputted, is provided a so-called lock-in amplifier or the like configuration the luminescent photometer with, since the disturbance light is the effect will not receive most, if incident on the optical detector, it is possible to obtain the luminous intensity based only on the measurement light from the light source unit. 従って、明るい場所でも簡便に安定かつ高精度の発光強度測定を連続して行い得るという有利な効果が発揮されることとなる。 Therefore, the advantageous effect may be carried out continuously luminous intensity measurements easily stably and accurately even in a bright place is exhibited.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the following embodiments. 図1は、本発明の一実施形態に係る発光光度計の概略構成図である。 Figure 1 is a schematic configuration diagram of a light emitting photometer according to one embodiment of the present invention. 本実施形態の発光光度計は、同図に示すように、発光センサ素子10と、本体部20とを備えている。 Emission photometer of the present embodiment, as shown in the figure, and a light emitting sensor element 10 and a body portion 20. 発光センサ素子10は、試料容器22内の測定対象液21に浸漬して使用される。 Emitting sensor device 10 is used by dipping the analyte solution 21 in the sample container 22.

図2は図1のP−P線矢視断面図である。 Figure 2 is a P-P sectional view taken along line of FIG. 本実施形態における発光センサ素子10は、円筒状のハウジング14と、このハウジング14の内側に固定された紫外線LED11及びフォトトランジスタ12とを備えている。 Luminescence sensor element 10 of this embodiment includes a cylindrical housing 14, and the ultraviolet LED11 and phototransistor 12 which is fixed to the inside of the housing 14. 紫外線LED11は測定対象液21に励起光となる紫外線を照射するために設けられ、その光軸はハウジング14の円筒の中心に向けられている。 UV LED11 is provided for irradiating the ultraviolet rays to be excitation light to the measurement object liquid 21, the optical axis is directed to the center of the cylinder of the housing 14. また、フォトトランジスタ12は測定対象液21からの発光を検出するために設けられ、その光軸もハウジング14の円筒の中心に向けられている。 Moreover, the phototransistor 12 is provided to detect the emission from the liquid to be measured 21, the optical axis is also directed to the center of the cylinder of the housing 14. そして、紫外線LED11の光軸とフォトトランジスタ12の光軸とは、直交するように配されている。 Then, the optical axis of the phototransistor 12 of the ultraviolet LED 11, are arranged to be orthogonal. 従って、矢印13に示すように測定対象液21に向けて出射された励起光により測定対象液21に含まれる発光成分が励起され、この励起された発光成分から発せられる発光が、矢印15に示すようにフォトトランジスタ12に到達することになる。 Therefore, the excited light emission component contained in the analyte solution 21 by the excitation light emitted toward the analyte solution 21 as indicated by an arrow 13, the emitted radiation from the excited light emission component is indicated by an arrow 15 and it reaches the phototransistor 12 so. 本実施形態では、紫外線LED11の先端部が出射面11aであり、フォトトランジスタ12の先端部が入射面12aである。 In the present embodiment, the tip portion of the ultraviolet LED11 is output surface 11a, the tip portion of the phototransistor 12 is incident surface 12a. 紫外線LED11の発光波長は、測定対象液21の吸収波長に応じて交換可能である。 Emission wavelength of the ultraviolet LED11 are interchangeable in accordance with the absorption wavelength of the liquid to be measured 21. 同様に、フォトトランジスタ12の検出波長も、測定対象液21の発光波長に応じて交換可能である。 Similarly, detection wavelength of the phototransistor 12 is also interchangeable depending on the emission wavelength of the liquid to be measured 21. また、紫外線LED11とフォトトランジスタ12との配置は、測定対象液に応じて変更可能である。 The arrangement of the ultraviolet LED11 and phototransistor 12 can be changed according to the liquid to be measured.

本実施形態では、本体部20はロックインアンプ16を備え、このロックインアンプ16は、電流ドライバ17を介して紫外線LED11に所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流を供給する。 In the present embodiment, the main body portion 20 includes a lock-in amplifier 16, the lock-in amplifier 16 supplies a drive current containing an alternating current component of a predetermined frequency to ultraviolet LED11 through the current driver 17. また、ロックインアンプ16は、非反転増幅器18及びボルテージフォロア19を介してフォトトランジスタ12に接続されている。 The lock-in amplifier 16 is connected to the phototransistor 12 via a non-inverting amplifier 18 and the voltage follower 19. そして、ロックインアンプ16は、フォトトランジスタ12の出力信号から前記所定周波数に同期する周波数成分を抽出して出力する位相検波回路を備えている。 The lock-in amplifier 16 includes a phase detection circuit for extracting and outputting frequency components to synchronize the output signal of the phototransistor 12 to the predetermined frequency.

以上の構成を有する本実施形態の発光光度計を用いて、実際に高濃度のリボフラビン(ビタミンB2)水溶液及び低濃度のリボフラビン水溶液について、それぞれ発光強度の測定を行った。 Using the light-emitting photometer of the present embodiment having the above structure, actually the high concentration of riboflavin (vitamin B2) an aqueous solution and a low concentration of riboflavin solution were measured, respectively emission intensity.

高濃度のリボフラビン水溶液は、リボフラビン10mgを電子天秤で計り取り、50mLメスフラスコで希釈した。 Riboflavin aqueous solution of high concentration, measured out riboflavin 10mg an electronic balance, and diluted with 50mL volumetric flask. この溶液を濃度が2/3倍となるように希釈したものを標準溶液とした。 What the solution concentration was diluted to 2/3 and a standard solution. この標準溶液の濃度が0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍になるようにそれぞれ希釈して測定液を調製した。 Concentration 0.1 times this standard solution, 0.2 times, 0.3 times, 0.4 times, 0.5 times, 0.6 times, 0.7 times, 0.8 times, 0.9 times the test solution was prepared by diluting each to be 1.0 times.

低濃度のリボフラビン水溶液は、リボフラビン10mgを電子天秤で計り取り、100mLメスフラスコで希釈した。 Riboflavin aqueous solution of low concentration, measured out riboflavin 10mg an electronic balance, and diluted with 100mL volumetric flask. この溶液を10倍希釈したものを標準溶液とした。 Those resulting solution was diluted 10-fold to a standard solution. この標準溶液の濃度が0.1倍、0.2倍、0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍になるようにそれぞれ希釈して測定液を調製した。 Concentration 0.1 times this standard solution, 0.2 times, 0.3 times, 0.4 times, 0.5 times, 0.6 times, 0.7 times, 0.8 times, 0.9 times the test solution was prepared by diluting each to be 1.0 times.

図3は高濃度のリボフラビン水溶液について、図4は低濃度のリボフラビン水溶液について測定を行った結果をそれぞれ示している。 Figure 3 for a high concentration of riboflavin solution, 4 respectively show the results of measurement for low concentrations of riboflavin solution. 図3及び図4から、高濃度のリボフラビン水溶液のみならず、低濃度のリボフラビン水溶液についてもリボフラビンの検出が可能であることが分かる。 3 and 4, not a high concentration of riboflavin solution alone, it can be seen for low concentrations of riboflavin solution is also possible to detect a riboflavin.

図1及び図2に示す発光光度計は、円筒状のハウジング14の上下から外乱光が入るため、その影響が懸念される。 Emission photometer shown in FIGS. 1 and 2, since the disturbance light enters from the top and bottom of the cylindrical housing 14, the effect is concerned. この外乱光の影響を調べるため、ハウジング14の上下に遮光部(図示せず)を設けた場合と設けない場合とについて、それぞれリボフラビン水溶液の発光強度の測定を行うことにより、リボフラビン検量線の作成を行った。 To investigate the influence of the disturbance light, for a case of not providing the case of providing the light-shielding portions above and below the housing 14 (not shown), by measuring the emission intensity of riboflavin solution respectively, creation of riboflavin calibration curve It was carried out. なお、遮光部を設けた場合も、測定対象液21のハウジング14内への流通は妨げられない。 Even if provided with a light shielding portion, it does not prevent flow into the housing 14 of the liquid to be measured 21.

検量線の作成に用いた測定液は、以下のようにして調製した。 Measurements solution used to create the calibration curve was prepared as follows. まず、リボフラビン10mgを1000mLメスフラスコで調製した溶液を基準溶液とした。 First, a solution prepared riboflavin 10mg in 1000mL volumetric flask as a reference solution. このように調製した基準溶液1mLを10倍希釈したものを標準溶液とした。 The thus prepared reference solution 1mL those diluted 10-fold to a standard solution. この標準溶液を、濃度が0.1倍、0.2倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍となるように希釈した溶液を測定液とした。 The standard solution, the concentration is 0.1 times, 0.2 times, 0.4 times, 0.6 times, the diluted solution to a 0.8-fold was measured solution.

上記測定液について検量線の作成を行った結果を図5〜図7に示した。 The test solution exhibited a result of the creation of the calibration curve in FIG. 5 to FIG. 7 for. その結果、遮光部を設けた場合と設けない場合とで大きな差が現れた。 As a result, a large difference appears in the case of not providing the case of providing the light-shielding portion. この差異は、装置の検出センサー部に直接光を照射しても光による影響がみられなかったことから、発光光度計自体が外乱光に影響されているのではなく、外乱光が蛍光を発している物質に干渉をしているためと思われる。 This difference, originating from the impact by the light irradiating the light directly to the detection sensor unit of the apparatus was not observed, rather than emission photometer itself is influenced by ambient light, ambient light fluorescent and it is likely to be due to that the interference substance. また、遮光前と遮光後の電圧変化が大きいため、遮光をすることで検出限界を下げることが可能であると思われる。 Moreover, due to the large voltage change after shading the front shielding, it would be possible to lower the detection limit by the shading. しかし、何れの場合にも、リボフラビンの検出が可能であることが分かる。 However, in either case, it can be seen it is possible to detect the riboflavin.

次に、上記のように遮光部を設けた発光光度計を用いて、リボフラビンの検出限界の評価を行った。 Next, using the light-emitting photometer having a light-shielding portion as described above, it was evaluated for the detection limit of riboflavin. この評価に使用した測定液は、以下のようにして調製した。 Test solution used in this evaluation was prepared as follows. まず、リボフラビン10mgを1000mLメスフラスコで調製した溶液を基準溶液とした。 First, a solution prepared riboflavin 10mg in 1000mL volumetric flask as a reference solution. このように調製した基準溶液1mLを10倍希釈したものを標準溶液とした。 The thus prepared reference solution 1mL those diluted 10-fold to a standard solution. この標準溶液を、濃度が0.1倍、0.2倍、0.4倍、0.6倍、0.8倍となるように希釈した溶液を測定液とした。 The standard solution, the concentration is 0.1 times, 0.2 times, 0.4 times, 0.6 times, the diluted solution to a 0.8-fold was measured solution.

上記測定液について検量線の作成を行った結果を図8〜図10に示した。 It shows the result of the creation of the calibration curve in FIG. 8 to FIG. 10 for the above test solution. その結果、遮光部を設けた場合の検出限界は、約0.1ppmであった。 As a result, the detection limit obtained when a light shielding portion was about 0.1 ppm. これは装置を構成している電圧計の測定レンジが0.1mVまでしか測定できないためである。 This is because the measurement range of the voltmeter constituting the device can not be measured only up to 0.1 mV. しかし、電圧計のレンジがもう少し低いレンジがあれば測定は可能と思われるが、定量性の信頼性が薄れると考えられる。 However, although the range of the voltage meter seems possible measurement if a little lower range, considered fades reliable quantitative properties.

なお、上記実施形態では、ロックインアンプを用いた構成について説明したが、ロックインアンプを用いない場合にも、リボフラビンの検出が可能である。 In the above embodiment has described the configuration using the lock-in amplifier, even when not using the lock-in amplifier, it is possible to detect the riboflavin. 特に遮光部を設けた構成では、これを設けない場合に比較してより外乱光の影響が排除されるので、低濃度までのリボフラビンの検出が可能である。 Particularly in the configuration in which a light shielding portion, the influence of the more ambient light in comparison is eliminated in the case of not providing this, it is possible to detect the riboflavin to low concentrations.

また、上記実施形態では、紫外線LED11及びフォトトランジスタ12を測定対象液21に直接投入する構成について説明したが、紫外線LED11及びフォトトランジスタ12の何れか一方又は両方を本体部20に設け、紫外線LED11からの励起光を光ファイバで導く発光センサ素子10に導くとともに、発光センサ素子10から光ファイバにより本体部20に設けたフォトトランジスタ12に発光した光を導くように構成することもできる。 In the above embodiment has been described for the case where directly fed ultraviolet LED11 and phototransistor 12 in the liquid to be measured 21, either one or both of the ultraviolet LED11 and phototransistor 12 provided in the main body portion 20, from ultraviolet LED11 the excitation light guides in the light-emitting sensor element 10 for guiding an optical fiber, may be configured to direct the light emitted to the phototransistor 12 provided on the main body portion 20 by an optical fiber from the light emitting sensor element 10. この場合は、それぞれの光ファイバの発光センサ素子10側の先端が、それぞれ出射面11a及び入射面12aとなる。 In this case, the tip of the light-emitting sensor element 10 side of the respective optical fiber, the respective emission surface 11a and the incident surface 12a.

本発明の発光光度計を使用すれば、発光強度測定用のセルを使用することなく、測定対象の試料中に直接投入して発光強度を測定することができるので、従来の分光機器の分野で利用し得るばかりではなく、センサの分野でも利用することできる。 Using luminescent photometer of the present invention, without using a cell for light emission intensity measurement, because directly charged to the emission intensity in the sample to be measured can be measured, in the field of conventional spectral equipment not only can utilize, it may also be utilized in the field of the sensor. 更に、本発明の発光光度計は、例えばプラント制御の分野においても利用可能である。 Furthermore, emission photometer of the present invention, for example, are available in the field of plant control.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the following embodiments. 図1のP−P線矢視断面図である。 A P-P sectional view taken along line of FIG. 図1の発光光度計を用いて高濃度のリボフラビン水溶液について測定を行った結果を示す図である。 Is a diagram showing the results of measurement for a high concentration of riboflavin solution with a luminescent photometer of FIG. 図1の発光光度計を用いて低濃度のリボフラビン水溶液について測定を行った結果を示す図である。 Is a diagram showing the results of measurement for low concentrations of riboflavin solution with a luminescent photometer of FIG. 図1の発光光度計に遮光部を設けた場合と設けない場合とについて、リボフラビン水溶液の検量線の作成を行った結果を示す図である(1回目)。 For the case of not providing the case of providing the light-shielding portion to the emission photometer of Figure 1, showing a result of the creation of the calibration curve of riboflavin solution (1 time). 図1の発光光度計に遮光部を設けた場合と設けない場合とについて、リボフラビン水溶液の検量線の作成を行った結果を示す図である(2回目)。 For the case of not providing the case of providing the light-shielding portion to the emission photometer of Figure 1, showing a result of the creation of the calibration curve of riboflavin solution (second time). 図1の発光光度計に遮光部を設けた場合と設けない場合とについて、リボフラビン水溶液の検量線の作成を行った結果を示す図である(3回目)。 For the case of not providing the case of providing the light-shielding portion to the emission photometer of Figure 1, showing a result of the creation of the calibration curve of riboflavin solution (third). 図1の発光光度計に遮光部を設けた場合の、リボフラビンの検出限界を求めるための検量線の作成を行った結果示す図である(1回目)。 Obtained when a light shielding portion to the emission photometer of Figure 1, showing the results of the creation of a calibration curve for determining the detection limit of riboflavin (first time). 図1の発光光度計に遮光部を設けた場合の、リボフラビンの検出限界を求めるための検量線の作成を行った結果示す図である(2回目)。 When the light shielding portion provided in the light emission photometer of Figure 1, showing the results of the creation of a calibration curve for determining the detection limit of riboflavin (second). 図1の発光光度計に遮光部を設けた場合の、リボフラビンの検出限界を求めるための検量線の作成を行った結果示す図である(3回目)。 When the light shielding portion provided in the light emission photometer of Figure 1, showing the results of the creation of a calibration curve for determining the detection limit of riboflavin (third).

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 発光センサ素子 11 紫外線LED 10 light-emitting sensor element 11 UV LED
11a 出射面 12 フォトトランジスタ 12a 入射面 14 ハウジング 16 ロックインアンプ 17 電流ドライバ 18 非反転増幅器 19 ボルテージフォロア 20 本体部 21 測定対象液 22 試料容器 11a exit surface 12 phototransistor 12a incident surface 14 housing 16 lock-in amplifier 17 current driver 18 non-inverting amplifier 19 a voltage follower 20 the body portion 21 the liquid to be measured 22 the sample container

Claims (13)

  1. 測定対象液中に投入して使用される発光センサ素子であって、 A light-emitting sensor element was put into the analyte solution is used,
    ハウジングと、 And housing,
    前記測定対象液に対して励起光を発する出射面を有し該出射面が前記ハウジングに固定された光源部と、 A light source unit in which the emission surface has an emission surface that emits the excitation light to the measurement object liquid is fixed to the housing,
    前記ハウジングに固定された入射面を有し該入射面への入射光により前記測定対象液の発光強度を表す信号を出力する光検出器と を備えたことを特徴とする発光センサ素子。 Emitting sensor element characterized by comprising a photodetector which outputs a signal representative of the luminous intensity of the liquid to be measured by the incident light on the incident plane has a fixed incident surface to said housing.
  2. 前記光源部は、LEDからなる光源であり、前記出射面は該LEDの先端部である請求項1記載の発光センサ素子。 The light source unit is a light source consisting of LED, the emission surface emitting sensor device according to claim 1, wherein a distal end portion of the LED.
  3. 前記光源部は、LEDからなる光源及び光ファイバであり、前記出射面は該光ファイバの先端である請求項1記載の発光センサ素子。 The light source unit is a light source and an optical fiber made of LED, the light emitting sensor device according to claim 1, wherein said exit surface is the tip of the optical fiber.
  4. 前記光検出器は、前記測定対象液の発光を検出するフォトダイオード又はフォトトランジスタであり、前記入射面は該フォトダイオードの先端部である請求項1乃至3の何れかに記載の発光センサ素子。 The photodetector is a photodiode or phototransistor detecting the emission of the liquid to be measured, the light emitting sensor device according to any one of the entrance surface claims 1 to 3 is the tip portion of the photodiode.
  5. 前記光検出器は、前記測定対象液の発光を検出するフォトダイオード又はフォトトランジスタ及び光ファイバを備え、前記入射面は該光ファイバの先端である請求項1乃至3の何れかに記載の発光センサ素子。 Said light detector is a luminescence sensor of the includes a photodiode or phototransistor and an optical fiber for detecting the light emission of the liquid to be measured, the incident surface according to any one of claims 1 to 3 is the tip of the optical fiber element.
  6. 前記出射面と前記入射面との配置は、前記測定対象液に応じて変更可能である請求項1乃至5の何れかに記載の発光センサ素子。 The arrangement of the emitting surface and the incident surface, the light emitting sensor device according to any one of claims 1 to 5 can be changed according to the measurement object liquid.
  7. 前記光源部は、前記測定対象液に応じて交換可能である請求項1乃至6の何れかに記載の発光センサ素子。 The light source unit, the light emitting sensor device according to any one of claims 1 to 6 is exchangeable depending on the liquid to be measured.
  8. 前記フォトダイオード又はフォトトランジスタは、前記測定対象液の発光波長に応じて交換可能である請求項1乃至7の何れかに記載の発光センサ素子。 The photodiode or phototransistor, light-emitting sensor device according to any one of claims 1 to 7 is exchangeable depending on the emission wavelength of the liquid to be measured.
  9. 前記ハウジングは、前記出射面と前記入射面とを覆う遮光部を更に備えている請求項1乃至8の何れかに記載の発光センサ素子。 The housing luminescence sensor device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a light shielding portion for covering said emitting surface and the incident surface.
  10. 請求項1乃至9に記載の発光センサ素子と、前記発光センサ素子からの出力の信号処理を行う本体部とを備えたことを特徴とする発光光度計。 A light emitting sensor device according to claim 1 to 9, the light emitting photometer, characterized in that it comprises a body unit which performs signal processing of an output from the light-emitting sensor device.
  11. 請求項3に記載の発光センサ素子と、前記発光センサ素子からの出力の信号処理を行う本体部とを備えた発光光度計であって、前記光源は、前記本体部に設けられている発光光度計。 A light emitting sensor device according to claim 3, a light-emitting photometer and a body unit which performs signal processing of an output from the light-emitting sensor device, the light source emitting light intensity is provided in the body portion total.
  12. 請求項5に記載の発光センサ素子と、前記発光センサ素子からの出力の信号処理を行う本体部とを備えた発光光度計であって、前記フォトダイオード又はフォトトランジスタは、前記本体部に設けられている発光光度計。 A light emitting sensor device according to claim 5, a light-emitting photometer and a body unit which performs signal processing of an output from the light-emitting sensor device, the photodiode or phototransistor is provided in the body portion in which the light-emitting photometer.
  13. 前記本体部は、所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流を前記光源部に供給する駆動回路と、前記光検出器の出力信号から前記所定周波数に同期する周波数成分を抽出して出力する位相検波回路とを更に備え、該位相検波回路の出力に基づいて前記測定対象液の発光強度を求めることを特徴とする請求項10乃至12の何れかに記載の発光光度計。 The body portion includes a drive circuit for supplying a drive current containing an alternating current component of a predetermined frequency to the light source unit, extract and phase detection for outputting a frequency component synchronized with the predetermined frequency from the output signal of the photodetector further comprising a circuit, the emission intensity meter according to any one of claims 10 to 12, wherein the determination of the emission intensity of the liquid to be measured based on the output of the phase detector circuit.
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