JP2935287B2 - 示差屈折率分光スペクトル測定装置 - Google Patents
示差屈折率分光スペクトル測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は示差屈折率と吸光スペク
トルの両方を同時に測定することのできる装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】液体クロマトグラフ検出器として示差屈
折率計或は吸光スペクトル測定装置が用いられるが、示
差屈折率計だけを用いている場合、示差屈折率が近い妨
害物質があると検出したい目的物質との区別が出来ず、
また吸光スペクトル測定装置だけを用いていても、適確
な物質同定が困難なことがある。従って示差屈折率の測
定と吸光スペクトル測定の両方を同時に測定するのが望
ましい。このためクロマトグラフの流出流体の流路に両
方の装置を直列に配置して各別に測定を行っていた。 【０００３】しかし示差屈折率計と吸光スペクトル測定
装置をクロマトグラフ流出流体の流れに直列に設置して
いると、一つの成分に対して両方の装置による測定には
時間差が生じ、両装置による測定結果を経時的に対応さ
せるためにデータ処理が面倒になり、またカラム流出流
体の以後の流路が長くなるので、その間に分離成分の拡
散が進行してクロマトグラムの分解能が低下すると云っ
た問題がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は流通している
試料の示差屈折率と吸光スペクトルの測定の両方を同時
に行い得るようにして上述した問題を解消しようとする
ものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】図１に示すように示差屈
折セルＤと分光器Ｍと２次元的位置分解能を有する光検
出手段６とよりなり、示差屈折セルを透過した光束を分
光器で示差屈折セルによる光束の偏向方向と直角の方向
に分散させて、上記２次元的位置分解能を有する光検出
手段の受光面上にスペクトル像を形成させるようにし
た。 【０００６】 【作用】本発明によると示差屈折セルＤを透過して一方
向に偏向した光束が分光器Ｍにより、上記偏向方向と直
角の方向に分散されて受光面にスペクトル像を形成する
ので、２次元的位置分解能を有する光検出手段で、スペ
クトル像の波長軸λと直角方向（ｘ軸方向）の位置、つ
まりスペクトル像の基準レベルの高さが示差屈折率によ
って変化することになり、光検出手段が２次元的位置分
解能を有するので、この基準レベルの高さとスペクトル
像の両方のデータを採取することができ、測定セルとし
ては示差屈折セルだけであって、同セル中の試料につい
て同時に示差屈折率と吸光スペクトルの測定ができ、測
定セルを試料液の流路上に直列に配置する必要がないか
ら、流路の延長がなく、分離された試料成分の拡散によ
る分離幅の伸長，分解能の低下と云った問題もなくな
る。 【０００７】 【実施例】図２に本発明の一実施例の平面図、図３に同
じく側面図を示す。図２で１はスリットで、図の紙面に
垂直の方向がスリットの幅方向となっている（図３を参
照）。スリット１には左方から光束が水平（図の紙面に
平行）に通過し、示差屈折セルＤに入射する。示差屈折
セルは二つのプリズム形のセル２，３を入射光偏向方向
が互いに逆になるように対向させたもので、セル２には
溶媒が満たしてあり、フローセル３には液体クロマトグ
ラフのカラム流出流体が流通している。この二つのセル
よりなる示差屈折セルＤにおいて左方から入射した光束
は両セル２，３内の物質の屈折率の差に相当する角度だ
け、図２の紙面内で左右に振れる。この振れの方向がｘ
軸である。示差屈折セルＤを透過した光束は水平に進ん
で光分散素子である凹面回折格子４に入射する。この回
折格子の光分散方向は示差屈折セルＤによる光束の偏向
方向（図の紙面）と直角である。 【０００８】スリット１と回折格子４とレンズ５によっ
て分光器が構成されている。この分光器の構成が図３に
示される。図３において回折格子４およびレンズ５によ
り、スリット１の像が２次元的位置分解能を有する光検
出器手段６の受光面上に形成され、スリット像の波長に
よる波長軸方向（図３の紙面と平行）の位置が異なるこ
とにより、スペクトル像が形成される。スリット１を出
た光束は示差屈折セルＤにより図３の紙面に垂直（ｘ軸
方向）に偏向せしめられるので、光検出手段６の受光面
上でスペクトル像の基準レベルの位置は示差屈折率に応
じて図３で紙面に垂直方向に位置が変る。７はデータ処
理装置で、光検出手段６から光検出信号を取出し、示差
屈折率および吸光スペクトルのデータを算出する。２次
元的位置分解能を有する光検出手段６としては単位受光
素子が２次元的に配列されたＣＣＤセルが用いられる。 【０００９】上述した装置は次のように使われる。予め
示差屈折セルＤの二つのセル２，３に共に液体クロマト
グラフのキャリヤ流体を満たし、そのときの光検出手段
６の２次元的な出力をデータ処理装置７に取込む。この
ときは示差屈折セルＤによる光の偏向はないから、吸光
スペクトルの基準レベルは示差屈折率０に対するｘ軸方
向の位置を示し、これは図１にＳ（λ，ｘ＝０）として
示される。吸光スペクトルそのものはキャリヤ流体の吸
光スペクトルである。データ処理装置は上記した示差屈
折率０に対する受光面上のｘ軸座標値およびキャリヤ流
体の吸光度スペクトルデータを記憶する。次にフローセ
ル３に液体クロマトグラフの流出流体を流し、一定時間
間隔毎に光検出手段６の２次元的な光検出信号を取込み
データ処理を行う。 【００１０】図４は測定データの一例を示す。図４のＡ
は光検出手段６の受光面の一つの波長位置におけるｘ軸
方向の光強度分布を示し、図でｘ座標軸上の０点は上述
した予備測定で求めた示差屈折率０に対する吸光スベク
トルの基準レベルであり、図のグラフのピーク中心位置
ｘと示差屈折セルの中心から受光面上の座標原点０まで
の光路長から示差屈折による光束の振れ角が求められ
る。図４のＢは受光面上でｘ軸座標がｘである各λ座標
上の光強度分布を示し、これは試料成分とキャリヤ流体
の混合物の吸光度スペクトルであり、予備測定で求めら
れているキャリヤだけの吸光度スペクトルを同じ波長位
置毎に演算することにより試料成分の吸光度スペクトル
が得られる。 【００１１】上述の説明では吸光度スペクトルの測定に
おいて、簡単化のために、シングルビーム法を用いて説
明してあるが、ダブルビーム法でも目的を達成でき、な
おかつ光源や検出素子の変動を除去することもできる。 【００１２】 【発明の効果】本発明によれば示差屈折率と吸光度スペ
クトルを同時に測定することが出来るので、液体クロマ
トグラフィーの定量測定だけでなく定性測定も可能であ
る。また、示差屈折率の近い妨害物質があっても吸光度
で区別することやその逆も可能になる。示差屈折率と吸
光度スペクトルの時間軸に差がないので、正確な比較が
できる。流路の体積が減るので、より微量の試料の測定
が可能になり、かつ、クロマトグラムの分解能も向上す
る。そのほか、測定時間の短縮、操作の簡便化、省スペ
ースに効果がある。
トルの両方を同時に測定することのできる装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】液体クロマトグラフ検出器として示差屈
折率計或は吸光スペクトル測定装置が用いられるが、示
差屈折率計だけを用いている場合、示差屈折率が近い妨
害物質があると検出したい目的物質との区別が出来ず、
また吸光スペクトル測定装置だけを用いていても、適確
な物質同定が困難なことがある。従って示差屈折率の測
定と吸光スペクトル測定の両方を同時に測定するのが望
ましい。このためクロマトグラフの流出流体の流路に両
方の装置を直列に配置して各別に測定を行っていた。 【０００３】しかし示差屈折率計と吸光スペクトル測定
装置をクロマトグラフ流出流体の流れに直列に設置して
いると、一つの成分に対して両方の装置による測定には
時間差が生じ、両装置による測定結果を経時的に対応さ
せるためにデータ処理が面倒になり、またカラム流出流
体の以後の流路が長くなるので、その間に分離成分の拡
散が進行してクロマトグラムの分解能が低下すると云っ
た問題がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は流通している
試料の示差屈折率と吸光スペクトルの測定の両方を同時
に行い得るようにして上述した問題を解消しようとする
ものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】図１に示すように示差屈
折セルＤと分光器Ｍと２次元的位置分解能を有する光検
出手段６とよりなり、示差屈折セルを透過した光束を分
光器で示差屈折セルによる光束の偏向方向と直角の方向
に分散させて、上記２次元的位置分解能を有する光検出
手段の受光面上にスペクトル像を形成させるようにし
た。 【０００６】 【作用】本発明によると示差屈折セルＤを透過して一方
向に偏向した光束が分光器Ｍにより、上記偏向方向と直
角の方向に分散されて受光面にスペクトル像を形成する
ので、２次元的位置分解能を有する光検出手段で、スペ
クトル像の波長軸λと直角方向（ｘ軸方向）の位置、つ
まりスペクトル像の基準レベルの高さが示差屈折率によ
って変化することになり、光検出手段が２次元的位置分
解能を有するので、この基準レベルの高さとスペクトル
像の両方のデータを採取することができ、測定セルとし
ては示差屈折セルだけであって、同セル中の試料につい
て同時に示差屈折率と吸光スペクトルの測定ができ、測
定セルを試料液の流路上に直列に配置する必要がないか
ら、流路の延長がなく、分離された試料成分の拡散によ
る分離幅の伸長，分解能の低下と云った問題もなくな
る。 【０００７】 【実施例】図２に本発明の一実施例の平面図、図３に同
じく側面図を示す。図２で１はスリットで、図の紙面に
垂直の方向がスリットの幅方向となっている（図３を参
照）。スリット１には左方から光束が水平（図の紙面に
平行）に通過し、示差屈折セルＤに入射する。示差屈折
セルは二つのプリズム形のセル２，３を入射光偏向方向
が互いに逆になるように対向させたもので、セル２には
溶媒が満たしてあり、フローセル３には液体クロマトグ
ラフのカラム流出流体が流通している。この二つのセル
よりなる示差屈折セルＤにおいて左方から入射した光束
は両セル２，３内の物質の屈折率の差に相当する角度だ
け、図２の紙面内で左右に振れる。この振れの方向がｘ
軸である。示差屈折セルＤを透過した光束は水平に進ん
で光分散素子である凹面回折格子４に入射する。この回
折格子の光分散方向は示差屈折セルＤによる光束の偏向
方向（図の紙面）と直角である。 【０００８】スリット１と回折格子４とレンズ５によっ
て分光器が構成されている。この分光器の構成が図３に
示される。図３において回折格子４およびレンズ５によ
り、スリット１の像が２次元的位置分解能を有する光検
出器手段６の受光面上に形成され、スリット像の波長に
よる波長軸方向（図３の紙面と平行）の位置が異なるこ
とにより、スペクトル像が形成される。スリット１を出
た光束は示差屈折セルＤにより図３の紙面に垂直（ｘ軸
方向）に偏向せしめられるので、光検出手段６の受光面
上でスペクトル像の基準レベルの位置は示差屈折率に応
じて図３で紙面に垂直方向に位置が変る。７はデータ処
理装置で、光検出手段６から光検出信号を取出し、示差
屈折率および吸光スペクトルのデータを算出する。２次
元的位置分解能を有する光検出手段６としては単位受光
素子が２次元的に配列されたＣＣＤセルが用いられる。 【０００９】上述した装置は次のように使われる。予め
示差屈折セルＤの二つのセル２，３に共に液体クロマト
グラフのキャリヤ流体を満たし、そのときの光検出手段
６の２次元的な出力をデータ処理装置７に取込む。この
ときは示差屈折セルＤによる光の偏向はないから、吸光
スペクトルの基準レベルは示差屈折率０に対するｘ軸方
向の位置を示し、これは図１にＳ（λ，ｘ＝０）として
示される。吸光スペクトルそのものはキャリヤ流体の吸
光スペクトルである。データ処理装置は上記した示差屈
折率０に対する受光面上のｘ軸座標値およびキャリヤ流
体の吸光度スペクトルデータを記憶する。次にフローセ
ル３に液体クロマトグラフの流出流体を流し、一定時間
間隔毎に光検出手段６の２次元的な光検出信号を取込み
データ処理を行う。 【００１０】図４は測定データの一例を示す。図４のＡ
は光検出手段６の受光面の一つの波長位置におけるｘ軸
方向の光強度分布を示し、図でｘ座標軸上の０点は上述
した予備測定で求めた示差屈折率０に対する吸光スベク
トルの基準レベルであり、図のグラフのピーク中心位置
ｘと示差屈折セルの中心から受光面上の座標原点０まで
の光路長から示差屈折による光束の振れ角が求められ
る。図４のＢは受光面上でｘ軸座標がｘである各λ座標
上の光強度分布を示し、これは試料成分とキャリヤ流体
の混合物の吸光度スペクトルであり、予備測定で求めら
れているキャリヤだけの吸光度スペクトルを同じ波長位
置毎に演算することにより試料成分の吸光度スペクトル
が得られる。 【００１１】上述の説明では吸光度スペクトルの測定に
おいて、簡単化のために、シングルビーム法を用いて説
明してあるが、ダブルビーム法でも目的を達成でき、な
おかつ光源や検出素子の変動を除去することもできる。 【００１２】 【発明の効果】本発明によれば示差屈折率と吸光度スペ
クトルを同時に測定することが出来るので、液体クロマ
トグラフィーの定量測定だけでなく定性測定も可能であ
る。また、示差屈折率の近い妨害物質があっても吸光度
で区別することやその逆も可能になる。示差屈折率と吸
光度スペクトルの時間軸に差がないので、正確な比較が
できる。流路の体積が減るので、より微量の試料の測定
が可能になり、かつ、クロマトグラムの分解能も向上す
る。そのほか、測定時間の短縮、操作の簡便化、省スペ
ースに効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の説明図
【図２】 本発明の一実施例の平面図
【図３】 同じく側面図
【図４】 測定結果のグララフ
【符号の説明】
１ スリット
２ セル
３ セル
４ 凹面回折格子
５ レンズ
６ ２次元的位置分解能を有する光検出手段
７ データ処理装置
Ｄ 示差屈折セル
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 示差屈折セルと分光器と２次元的位置分解能を有する光
検出手段とよりなり、示差屈折セルを透過した光束を上
記分光器により、上記示差屈折セルによる光束の偏向方
向と直角の方向に分散させて、上記２次元的位置分解能
を有する光検出手段の受光面上にスペクトル像を形成さ
せるようにしたことを特徴とする示差屈折率分光スペク
トル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10368491A JP2935287B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 示差屈折率分光スペクトル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10368491A JP2935287B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 示差屈折率分光スペクトル測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572125A JPH0572125A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2935287B2 true JP2935287B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=14360610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10368491A Expired - Fee Related JP2935287B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 示差屈折率分光スペクトル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935287B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7027138B2 (en) * | 2004-01-29 | 2006-04-11 | Wyatt Technology Corporation | Enhanced sensitivity differential refractometer incorporating a photodetector array |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP10368491A patent/JP2935287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572125A (ja) | 1993-03-23 |
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