JP2564792Y2 - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
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- JP2564792Y2 JP2564792Y2 JP1992027256U JP2725692U JP2564792Y2 JP 2564792 Y2 JP2564792 Y2 JP 2564792Y2 JP 1992027256 U JP1992027256 U JP 1992027256U JP 2725692 U JP2725692 U JP 2725692U JP 2564792 Y2 JP2564792 Y2 JP 2564792Y2
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- Japan
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- light
- spectrophotometer
- light receiving
- light source
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液体クロマトグラフで分離され
た成分を検出するために分光光度計を用いる場合、図４
のような配置となる。光源１０からの光は、カラム（図
示せず）により分離されたサンプルが流れるフローセル
１１を通過する間にサンプルの分離成分に応じた波長で
吸光を受ける。フローセル１１を通過した光はスリット
１２で制限され、グレーティング等の分光素子１３によ
り分光されてフォトダイオードアレイ１４上に分光スペ
クトルが形成される。フォトダイオードアレイ１４は多
数のフォトダイオードを分光方向に配列したものであ
り、これにより、分光スペクトルの各波長の強度を同時
に検出することができる。
た成分を検出するために分光光度計を用いる場合、図４
のような配置となる。光源１０からの光は、カラム（図
示せず）により分離されたサンプルが流れるフローセル
１１を通過する間にサンプルの分離成分に応じた波長で
吸光を受ける。フローセル１１を通過した光はスリット
１２で制限され、グレーティング等の分光素子１３によ
り分光されてフォトダイオードアレイ１４上に分光スペ
クトルが形成される。フォトダイオードアレイ１４は多
数のフォトダイオードを分光方向に配列したものであ
り、これにより、分光スペクトルの各波長の強度を同時
に検出することができる。
【０００３】フォトダイオードアレイ１４を構成するフ
ォトダイオードの数が多い場合、通常は、各フォトダイ
オードで光電変換された電荷を蓄積する要素を設け、所
定時間電荷を蓄積した後にシリアルに信号を取り出す
（例えばＣＣＤ等）という方式をとる。この場合、各フ
ォトダイオードにおける電荷生成量（電荷蓄積量）は ［受光強度］×［受光時間］ となり、出力信号は受光強度に比例したものとなる。
ォトダイオードの数が多い場合、通常は、各フォトダイ
オードで光電変換された電荷を蓄積する要素を設け、所
定時間電荷を蓄積した後にシリアルに信号を取り出す
（例えばＣＣＤ等）という方式をとる。この場合、各フ
ォトダイオードにおける電荷生成量（電荷蓄積量）は ［受光強度］×［受光時間］ となり、出力信号は受光強度に比例したものとなる。
【０００４】しかし、受光強度が強すぎたり受光時間が
長すぎたりすると、生成される電荷の量が蓄積可能量を
超え、出力信号が飽和してしまう。そのため、フォトダ
イオードアレイを用いる分光光度計では、いずれのフォ
トダイオードの出力も飽和することがないように、受光
面に形成されるスペクトルのピーク点における受光強度
に応じて予め受光時間（蓄積時間）を設定しておく。
長すぎたりすると、生成される電荷の量が蓄積可能量を
超え、出力信号が飽和してしまう。そのため、フォトダ
イオードアレイを用いる分光光度計では、いずれのフォ
トダイオードの出力も飽和することがないように、受光
面に形成されるスペクトルのピーク点における受光強度
に応じて予め受光時間（蓄積時間）を設定しておく。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】光源１０として例えば
重水素ランプを使用すると、重水素の６５６ｎｍの輝線
２０が検出スペクトルにおいて大きく現われる（図２
（ａ））。この輝線２０がスペクトルの最大ピークとな
ると、フォトダイオードアレイ１４の蓄積時間はこの輝
線２０の高さにより非常に短い時間となるように設定さ
れてしまい、それよりもはるかに低い強度しか持たない
その周辺の部分の信号は非常に小さい値となる。そのた
め、この部分に吸収線を有するサンプル成分の分析の精
度が低下するという問題がある。
重水素ランプを使用すると、重水素の６５６ｎｍの輝線
２０が検出スペクトルにおいて大きく現われる（図２
（ａ））。この輝線２０がスペクトルの最大ピークとな
ると、フォトダイオードアレイ１４の蓄積時間はこの輝
線２０の高さにより非常に短い時間となるように設定さ
れてしまい、それよりもはるかに低い強度しか持たない
その周辺の部分の信号は非常に小さい値となる。そのた
め、この部分に吸収線を有するサンプル成分の分析の精
度が低下するという問題がある。
【０００６】これに対し、スペクトルの形をしたマスク
（パターンマスク２５）をフォトダイオードアレイ１４
の受光面に設けるという考案もなされているが、図５に
示すように、受光幅が狭くなるとパターンマスク２５が
有効に作用しないという問題がある。
（パターンマスク２５）をフォトダイオードアレイ１４
の受光面に設けるという考案もなされているが、図５に
示すように、受光幅が狭くなるとパターンマスク２５が
有効に作用しないという問題がある。
【０００７】本考案は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的とするところは、非常に強い輝
線を有する光源を用いた場合でも、高精度に測定対象の
スペクトルを検出することのできる分光光度計を提供す
ることにある。
たものであり、その目的とするところは、非常に強い輝
線を有する光源を用いた場合でも、高精度に測定対象の
スペクトルを検出することのできる分光光度計を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本考案では、光源からの光を測定対象に照射
し、測定対象を透過し或いは反射されて来る光を分光素
子により分光して各成分光の強さを複数の受光素子を配
列した受光素子アレイにより検出する分光光度計におい
て、各受光素子に、光電変換された電荷を蓄積する手段
を備え、受光素子アレイの、光源の光に含まれる輝線に
対応する受光素子に減光用フィルタを設け、該フィルタ
の減光率に応じて受光時間を長くしたことを特徴として
いる。
に成された本考案では、光源からの光を測定対象に照射
し、測定対象を透過し或いは反射されて来る光を分光素
子により分光して各成分光の強さを複数の受光素子を配
列した受光素子アレイにより検出する分光光度計におい
て、各受光素子に、光電変換された電荷を蓄積する手段
を備え、受光素子アレイの、光源の光に含まれる輝線に
対応する受光素子に減光用フィルタを設け、該フィルタ
の減光率に応じて受光時間を長くしたことを特徴として
いる。
【０００９】
【作用】光源の輝線に対応する位置に設けた減光用フィ
ルタにより、輝線位置における受光素子の受光強度は低
い値となる。このため、この輝線の高い受光強度により
短く設定されていた受光素子アレイ全体としての受光時
間を長くすることができ、測定対象の吸光特性を表わす
スペクトルを感度良く検出することができる。
ルタにより、輝線位置における受光素子の受光強度は低
い値となる。このため、この輝線の高い受光強度により
短く設定されていた受光素子アレイ全体としての受光時
間を長くすることができ、測定対象の吸光特性を表わす
スペクトルを感度良く検出することができる。
【００１０】なお、減光用フィルタは必ずしも光源の光
に含まれる輝線の全てに設ける必要はなく、その中の最
も高いピークのみ、或いはそれに近い強度を有する一部
のピークのみに設けてもよい。
に含まれる輝線の全てに設ける必要はなく、その中の最
も高いピークのみ、或いはそれに近い強度を有する一部
のピークのみに設けてもよい。
【００１１】
【実施例】本考案に係る分光光度計を使用した液体クロ
マトグラフ装置の検出器を図１〜図４により説明する。
図４において、図示せぬ液体クロマトグラフのカラムを
出た溶離液は、フローセル１１を流れる間に光源１０か
らの光を受け、その中から溶離成分に固有の波長の光を
吸収する。フローセル１１を通過した光はスリット１２
により空間的制限を受けた後、分光素子（グレーティン
グ）１３により波長毎に分解され、フォトダイオードア
レイ１４の受光面上にスペクトルを形成する。
マトグラフ装置の検出器を図１〜図４により説明する。
図４において、図示せぬ液体クロマトグラフのカラムを
出た溶離液は、フローセル１１を流れる間に光源１０か
らの光を受け、その中から溶離成分に固有の波長の光を
吸収する。フローセル１１を通過した光はスリット１２
により空間的制限を受けた後、分光素子（グレーティン
グ）１３により波長毎に分解され、フォトダイオードア
レイ１４の受光面上にスペクトルを形成する。
【００１２】本実施例の液体クロマトグラフ装置の検出
器は、光源１０として重水素ランプを使用するが、重水
素（Ｄ2）は６５６ｎｍ付近に強い輝線を有するため、
フォトダイオードアレイ１４に投射されるスペクトルカ
ーブは図２（ａ）に示すように６５６ｎｍ付近で高いピ
ーク２０を示す。このＤ2の輝線によるピーク２０に合
わせてフォトダイオードアレイ１４の蓄積時間を短く設
定すると、その周辺の波長において電荷蓄積量が少なく
なり、その付近に吸収線を有するサンプル成分の分析の
精度が落ちる。一方、６５６ｎｍのピーク２０を除外し
て、周辺部分の光強度を基準に蓄積時間を設定すると、
６５６ｎｍピーク２０において受光信号が飽和し、その
波長或いはその極く近傍に吸収線を有する成分について
分析を行なうことができなくなる。
器は、光源１０として重水素ランプを使用するが、重水
素（Ｄ2）は６５６ｎｍ付近に強い輝線を有するため、
フォトダイオードアレイ１４に投射されるスペクトルカ
ーブは図２（ａ）に示すように６５６ｎｍ付近で高いピ
ーク２０を示す。このＤ2の輝線によるピーク２０に合
わせてフォトダイオードアレイ１４の蓄積時間を短く設
定すると、その周辺の波長において電荷蓄積量が少なく
なり、その付近に吸収線を有するサンプル成分の分析の
精度が落ちる。一方、６５６ｎｍのピーク２０を除外し
て、周辺部分の光強度を基準に蓄積時間を設定すると、
６５６ｎｍピーク２０において受光信号が飽和し、その
波長或いはその極く近傍に吸収線を有する成分について
分析を行なうことができなくなる。
【００１３】そこで本実施例の検出器では、図１（ａ）
に示すように、フォトダイオードアレイ１４の６５６ｎ
ｍの波長に対応する箇所に、Ｃｒ膜を蒸着した減光フィ
ルタ１６を設けている。このフィルタ１６の減光率を適
当に設定することにより、図２（ｂ）に示すように、Ｄ
2の輝線によるピーク２１の高さをその周辺の波長の強
度と同等程度にすることができる。これにより、フォト
ダイオードアレイ１４の電荷蓄積時間を十分長くとるこ
とができるようになり、液体クロマトグラフのサンプル
の分析を高精度に行なうことができるようになる。
に示すように、フォトダイオードアレイ１４の６５６ｎ
ｍの波長に対応する箇所に、Ｃｒ膜を蒸着した減光フィ
ルタ１６を設けている。このフィルタ１６の減光率を適
当に設定することにより、図２（ｂ）に示すように、Ｄ
2の輝線によるピーク２１の高さをその周辺の波長の強
度と同等程度にすることができる。これにより、フォト
ダイオードアレイ１４の電荷蓄積時間を十分長くとるこ
とができるようになり、液体クロマトグラフのサンプル
の分析を高精度に行なうことができるようになる。
【００１４】なお、減光フィルタ１６は図１（ａ）のよ
うにフォトダイオードアレイ１４の受光面に直接蒸着す
る方法の他に、図１（ｂ）に示すように、対応する箇所
に減光膜１７を形成した透明板１８（石英板等）を受光
面に取り付けたり、図１（ｃ）に示すように、部分的に
色ガラスフィルタ１９を取り付けるという方法をとるこ
ともできる。また、透明板の全面に図３に示すような光
透過特性（Ｄ2の輝線の波長で急峻な減衰ピーク２２を
持つ）を有する誘電体多層膜を形成し、それをフォトダ
イオードアレイ１４の前面に取り付けるようにしてもよ
い。
うにフォトダイオードアレイ１４の受光面に直接蒸着す
る方法の他に、図１（ｂ）に示すように、対応する箇所
に減光膜１７を形成した透明板１８（石英板等）を受光
面に取り付けたり、図１（ｃ）に示すように、部分的に
色ガラスフィルタ１９を取り付けるという方法をとるこ
ともできる。また、透明板の全面に図３に示すような光
透過特性（Ｄ2の輝線の波長で急峻な減衰ピーク２２を
持つ）を有する誘電体多層膜を形成し、それをフォトダ
イオードアレイ１４の前面に取り付けるようにしてもよ
い。
【００１５】上記実施例では液体クロマトグラフの検出
器に適用した一例を示したが、本考案に係る分光光度計
の応用範囲はそれに限られない。また、光源についても
重水素ランプに限ることなく、強い輝線を有する光源に
対していずれも適用することができる。なお、図１
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように対応する箇所に減光フ
ィルタを設ける場合、光源１０の輝線の位置や強度が不
明であるときは、光源１０からの光を（フローセル１１
を通すことなく）そのまま（スリット１２を通した後）
分光素子１３により分光してフォトダイオードアレイ１
４に照射することにより、検出することができる。
器に適用した一例を示したが、本考案に係る分光光度計
の応用範囲はそれに限られない。また、光源についても
重水素ランプに限ることなく、強い輝線を有する光源に
対していずれも適用することができる。なお、図１
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように対応する箇所に減光フ
ィルタを設ける場合、光源１０の輝線の位置や強度が不
明であるときは、光源１０からの光を（フローセル１１
を通すことなく）そのまま（スリット１２を通した後）
分光素子１３により分光してフォトダイオードアレイ１
４に照射することにより、検出することができる。
【００１６】
【考案の効果】本考案に係る分光光度計では、測定対象
とは無関係の、光源に起因する輝線のみを減光するた
め、測定対象の特性を表わすスペクトルを感度良く検出
することができる。そのため、この分光光度計を使用す
る分析機器等の感度及び精度を向上させることができ
る。
とは無関係の、光源に起因する輝線のみを減光するた
め、測定対象の特性を表わすスペクトルを感度良く検出
することができる。そのため、この分光光度計を使用す
る分析機器等の感度及び精度を向上させることができ
る。
【図１】 本考案の分光光度計で使用するフォトダイオ
ードアレイの３種の例を示す斜視図。
ードアレイの３種の例を示す斜視図。
【図２】 重水素ランプを使用した場合の液体クロマト
グラフ用分光光度計のフォトダイオードアレイの平面図
と、その受光面上に形成されるスペクトルカーブを示す
グラフ（ａ）、及び、フォトダイオードアレイの光源光
の輝線位置に減光フィルタを設けた場合のフォトダイオ
ードアレイの平面図と、その場合の受光強度カーブを示
すグラフ（ｂ）。
グラフ用分光光度計のフォトダイオードアレイの平面図
と、その受光面上に形成されるスペクトルカーブを示す
グラフ（ａ）、及び、フォトダイオードアレイの光源光
の輝線位置に減光フィルタを設けた場合のフォトダイオ
ードアレイの平面図と、その場合の受光強度カーブを示
すグラフ（ｂ）。
【図３】 光源光の輝線位置において減衰度のピークを
持つ誘電体多層膜の光透過率特性を示すグラフ。
持つ誘電体多層膜の光透過率特性を示すグラフ。
【図４】 本考案の一実施例である液体クロマトグラフ
用分光光度計の概略構成図。
用分光光度計の概略構成図。
【図５】 フォトダイオードアレイの受光面にパターン
マスクを形成する従来技術の説明図。
マスクを形成する従来技術の説明図。
１０…光源 １１…フローセ
ル １２…スリット １３…分光素子 １４…フォトダイオードアレイ １６…減光フィ
ルタ １７…減光膜 １８…透明板 １９…色ガラスフィルタ
ル １２…スリット １３…分光素子 １４…フォトダイオードアレイ １６…減光フィ
ルタ １７…減光膜 １８…透明板 １９…色ガラスフィルタ
Claims (1)
- 【請求項１】 光源からの光を測定対象に照射し、測定
対象を透過し或いは反射されて来る光を分光素子により
分光して各成分光の強さを複数の受光素子を配列した受
光素子アレイにより検出する分光光度計において、 各受光素子に、光電変換された電荷を蓄積する手段を備
え、 受光素子アレイの、光源の光に含まれる輝線に対応する
受光素子に減光用フィルタを設け、該フィルタの減光率
に応じて受光時間を長くしたことを特徴とする分光光度
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992027256U JP2564792Y2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992027256U JP2564792Y2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579451U JPH0579451U (ja) | 1993-10-29 |
| JP2564792Y2 true JP2564792Y2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=12215999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992027256U Expired - Fee Related JP2564792Y2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564792Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8194161B2 (en) | 2008-04-21 | 2012-06-05 | Shimadzu Corporation | Photodiode array and signal readout method for the same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4646506B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2011-03-09 | オリンパス株式会社 | レーザ走査型顕微鏡 |
| DE102004031049A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Optische Anordnung zum spektralselektiven Nachweis von Licht eines Lichtstrahls |
| JP2011058953A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Olympus Corp | 検出装置、それを備えた光学装置 |
| JP6278865B2 (ja) * | 2014-08-08 | 2018-02-14 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 液体分析装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59135332A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-08-03 | Union Gijutsu:Kk | 分光測光装置 |
| JPS62132133A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | Japan Spectroscopic Co | 撮像素子を用いた干渉分光法 |
| US4746793A (en) * | 1986-09-10 | 1988-05-24 | Hewlett-Packard Company | Mask for spectrophotometer photodiode array having a bridge portion that substantially covers each photodiode |
| JPS63243726A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-11 | Shimadzu Corp | フオトダイオ−ドアレイ検出器 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP1992027256U patent/JP2564792Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8194161B2 (en) | 2008-04-21 | 2012-06-05 | Shimadzu Corporation | Photodiode array and signal readout method for the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579451U (ja) | 1993-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |