JP2013511715A - 深紫外対応グレードの光ファイバを使用するフォトニック計測装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本出願は、2009年11月20日に出願され、Juan C. Ivaldi 他による「ATOMIC ABSORPTION INSTRUMENT USING NON-SOLARIZING UV GRADE FIBER OPTICS」と題する米国仮特許出願第61/263,142号の恩典を請求しており、その米国仮特許は参照により本明細書に組み込まれる。
スペクトロメータ(分光計)のような原子吸光装置は、よく知られており、さまざまな設定で使用されている。関心のある原子吸光装置は、測定光(即ち、吸光分析のための適切な波長の光)を試料に厳密に結合する、正確に位置合わせされた光学部品類を含む高精度のシステムである。また、高精度のシステムは、光の強度を求めて補償するための、並びにバックグラウンド吸収を補正するための基準経路を提供するために追加の光源および関連する光学部品類も利用する。参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第6,222,626号に説明されるように、関心のあるシステムは、動作測定光路と基準光路を同時に利用する。
フォトニック計測装置は、1つ又は複数の光源からの光を一対の分析チャンバのそれぞれに直接的に且つ同時に導く第1の組の光ファイバケーブルと、それぞれの分析チャンバからの光を検出器に直接的に且つ同時に導く第2の組の光ファイバケーブルとを含む。セレクタ/マッパーが、光源からの光を直接的に導くそれぞれの光ファイバを束ね、且つ光ファイバのマッピングを介して、各光源からの光を分析チャンバの双方に更に導く。ユーザは、試料測定の所与の時間に分析チャンバのどれを使用するべきかを選択し、システムコントローラは、選択された分析チャンバを測定経路のコンポーネントとして動作させる。同時に、他の分析チャンバは、基準経路の一部となり、第1及び第2の組の光ファイバケーブルの関連したケーブル間で光を通過させる。次いで、処理サブシステムが、選択された分析チャンバに関連する信号を測定信号として、及び選択されていない分析チャンバに関連する信号を基準信号として処理する。従って、測定経路および基準経路は、システムの再構成および/またはシステムの光学部品類の再位置合わせを必要とせずに、分析チャンバの選択により、システムを通じて同時に及び交換可能に設けられる。
図面は、一律の縮尺に従っておらず、特定の構成要素は、説明を簡単にするために他の構成要素に対して拡大されている場合がある。異なる図面の同じ参照符号は、同じ構成要素を参照する。フォトニック計測装置は、原子吸光分析装置のような例により説明される。他のフォトニック計測システムは、例えば誘導結合プラズマ発光分析、液体クロマトグラフィーの光検出、紫外/可視分光法、及び紫外/可視近赤外分光法を使用するシステムを同様に構成することができる。係るシステムにおいて、適切な分析チャンバが、以下で説明されるアトマイザと同じように利用される。
Claims (22)
- フォトニック計測システムであって、
1つ又は複数の光源と、
少なくとも2つの分析チャンバと、
前記1つ又は複数の光源により生成された光を前記分析チャンバのそれぞれに導く第1の組の光ファイバケーブルと、
前記分析チャンバのそれぞれからの光を検出器に導く第2の組の光ファイバケーブルと、
前記検出器が、前記第2の組の光ファイバケーブルの各々のケーブルから前記検出器に導かれた光の強度に対応する信号を生成ように構成されていることと、
前記検出器により提供される信号を処理する処理サブシステムと、
試料分析を実行するように、選択された分析チャンバを動作させるために前記1つ又は複数の光源および前記分析チャンバを制御し、前記選択された分析チャンバに関連する信号を測定信号として処理するように前記処理サブシステムを制御するシステムコントローラとを含む、フォトニック計測システム。 - 前記光源が第1及び第2のタイプからなり、
前記第1の組の光ファイバケーブルが、前記第1及び第2のタイプの光源のそれぞれからの光をそれぞれの分析チャンバに導くように光ファイバをマッピングするセレクタ/マッパーを含む、請求項1に記載のフォトニック計測システム。 - 前記処理サブシステムが、選択されていない分析チャンバに関連する信号を基準信号として処理する、請求項2に記載のフォトニック計測システム。
- 前記システムが、原子吸光分析装置であり、前記分析チャンバが炉アトマイザ及びフレームアトマイザである、請求項3に記載のフォトニック計測システム。
- 前記第1の組における光ファイバケーブルへ光を結合し及び当該光ファイバケーブルからの光を結合するための第1の複数のカプラーと、
前記第2の組における光ファイバケーブルに光を結合するための第2の複数のカプラーとを更に含む、請求項1に記載のフォトニック計測システム。 - 前記第1及び第2のカプラーが、軸外楕円ミラーである、請求項5に記載のフォトニック計測システム。
- 前記第1及び第2のタイプの光源からの光を前記検出器に供給する第3の光ファイバケーブルを更に含み、
前記処理サブシステムが、前記第3の光ファイバケーブルに関連する信号を基準信号として処理する、請求項2に記載のフォトニック計測システム。 - 前記システムが、原子吸光分析装置であり、前記分析チャンバの全てが炉である、請求項1に記載のフォトニック計測システム。
- 個々の波長で光を生成する第1のタイプの複数の光源と、
選択された波長の光を前記第1の組の光ファイバケーブルに結合するために、前記第1のタイプの光源の任意の1つに対して対応するカプラーを配置するための手段とを更に含む、請求項5に記載のフォトニック計測システム。 - 吸光のために個々の波長で光を生成する第1のタイプの複数の光源と、
前記第1のタイプの選択された光源からの光を前記第1の組の光ファイバケーブルに結合するために、対応するカプラーに対して前記光源を配置するための手段とを更に含む、請求項5に記載のフォトニック計測システム。 - 吸光のために個々の波長で光を生成する第1のタイプの複数の光源と、
前記複数の光源のそれぞれからの光を前記第1の組の光ファイバケーブルに結合する複数のカプラーとを更に含む、請求項5に記載のフォトニック計測システム。 - 前記第1及び第2の光源が、中空陰極ランプ及び重水素放電ランプである、請求項4に記載のフォトニック計測システム。
- 前記第1及び第2の光源が、無電極放電ランプ及び重水素放電ランプである、請求項4に記載のフォトニック計測システム。
- 前記システムが、誘導結合プラズマ発光分析、液体クロマトグラフィーの光検出、紫外/可視分光法、及び紫外/可視近赤外分光法の1つを実行する、請求項1に記載のフォトニック計測システム。
- 前記第1のタイプの光源からの光を第1の選択された分析チャンバに供給し、前記第1及び第2のタイプの光源からの光を異なる選択された分析チャンバに供給するスイッチング機構を更に含む、請求項4に記載のフォトニック計測システム。
- 原子吸光分析装置を動作させる方法であって、
光源から検出器までの各々の導かれる光路内に構成された少なくとも2つのアトマイザからアトマイザを選択し、
前記選択されたアトマイザに関連する信号を測定信号として処理するために前記検出器から信号を受け取るように構成された処理サブシステムを動作させることを含む、方法。 - 所与の選択されていないアトマイザに関連する信号を基準信号として処理するように前記処理サブシステムを動作させることを更に含む、請求項16に記載の方法。
- 新たなアトマイザの選択を行い、
前記新たに選択されたアトマイザに関連する信号を測定信号として、及び所与の選択されていないアトマイザに関連する信号を基準信号として処理するように前記処理サブシステムを動作させることを更に含む、請求項16に記載の方法。 - フォトニック計測システムであって、
1つ又は複数の光源を含む光源モジュールと、
少なくとも2つの分析チャンバを含む試料モジュールと、
前記分析チャンバのそれぞれに関連する信号を生成する検出器を含む検出モジュールと、
前記1つ又は複数の光源からの光を前記分析チャンバのそれぞれに導く第1の組の光ファイバケーブルと、
前記分析チャンバのそれぞれからの光を前記検出器に導く第2の組の光ファイバケーブルと、
前記検出器により生成される信号を処理する処理サブシステムと、
試料分析を実行するように、選択された分析チャンバを動作させるために前記1つ又は複数の光源および前記分析チャンバを制御し、前記選択された分析チャンバに関連する信号を測定信号として処理するように前記処理サブシステムを制御するシステムコントローラとを含む、フォトニック計測システム。 - 前記光源が異なるタイプの光源であり、
前記第1の組の光ファイバケーブルが、前記異なるタイプの光源のそれぞれからの光を導く光ファイバと、2つのタイプの光源のそれぞれからの光を前記分析チャンバのそれぞれに導くように前記光ファイバを束ねてマッピングするセレクタ/マッパーを含む、請求項19に記載のフォトニック計測システム。 - 前記システムコントローラが、選択されていない所与の分析チャンバに関連する信号を基準信号として処理するために前記検出モジュールを更に動作させる、請求項20に記載のフォトニック計測システム。
- 前記システムが、原子吸光分析装置であり、前記分析チャンバが炉アトマイザ及びフレームアトマイザである、請求項21に記載のフォトニック計測システム。
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