JP3146738U

JP3146738U - 試料セル

Info

Publication number: JP3146738U
Application number: JP2008006547U
Authority: JP
Inventors: 英柱池田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2018-09-17

Abstract

【課題】簡便な構造であり、かつ、内部に液体試料を適切に収容することができる試料セルを提供する。
【解決手段】上方向若しくは下方向から測定光を照射することにより、下方向若しくは上方向に透過した透過光を検出するために用いられる試料セルＣ１であって、平板形状の透明な底板３２と、底板３２の周縁部から上方向に設定距離で立設される側壁３４，３６とを有し、内部に液体試料が収容されるセル本体３０と、セル本体３０の側壁３４，３６の上面と当接するように配置されることにより、底板３２の上面から設定距離となり、かつ、底板３２の上面と平行となるように液体試料の界面を形成する平板形状の透明な蓋板３１とを備え、セル本体３０の一部分の側壁３３，３５は、底板３２の周縁部から上方向に設定距離より短い距離で立設されることにより、セル本体３０の一部分の側壁３３，３５の上面と、蓋板３１の下面との間には、空間が形成される。
【選択図】図１

Description

本考案は、試料セルに関し、特に上方向若しくは下方向から測定光を照射することにより、透過した透過光を検出するために用いられる試料セルに関する。

紫外可視分光光度計等の分光光度計において、液体試料の透過率や吸光度等の透過特性を測定する際には、液体試料を収容するために、底面を有する角筒形状或いは円筒形状のキュベットセルを用いる。一般的なキュベットセルの内容積は、数ｍＬ以上であり、これを満たすために充分な量の液体試料を用意する必要がある。
ところで、生化学分野において、分析対象となる液体試料の量は、極めて少ないことが多い。特に、ＤＮＡ関連の分析においては、液体試料が貴重で且つ高価であるため、少量の液体試料でＤＮＡ等の定量を行う必要がある場合もある。こうした少量の液体試料の測定を行う場合には、キュベットセルでは数ｍＬ以上の液体試料が必要であるので、キュベットセルを使用することができなかった。

また、少量の液体試料を分光測定するために適したキャピラリセルが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このようなキャピラリセルでは、毛細管現象を利用して液体試料を吸い上げて保持する。これにより、少量の液体試料の測定を行うことができるようになっている。
特開平５−３０２８９３号公報

しかしながら、上述したようなキャピラリセルでは、キャピラリセルの内部への液体試料の注入が面倒であったり、測定後の洗浄に手間が掛かったりするという問題点がある。
一方、上方向から測定光を照射することにより、下方向に透過した透過光を検出する紫外可視分光光度計が開発されている（図４参照）。図８は、このような紫外可視分光光度計に用いられる試料セルの一例を示す斜視図である。試料セルＣ３は、内部に液体試料Ｓが収容されるセル本体５０と、平板形状の透明な蓋板５１とを備える。
セル本体５０は、平面視で四角形である平板形状の透明な底板５２と、底板５２の周縁部から上方向に立設される四枚の板状体５３〜５６からなる側壁とを有する。板状体５３〜５６は、底板５２の上面の周縁部から上方向に設定距離Ｌ_１（例えば、５ｍｍ）で立設される。
このような試料セルＣ３において、蓋板５１の下面が板状体５３〜５６の上面と当接するように、セル本体５０に蓋板５１が配置されることにより、底板５２の上面から設定距離Ｌ_１となり、かつ、底板５２の上面と平行となるように液体試料Ｓの界面を形成することができるようになっている。これにより、高さＬ_１×底面積（例えば、１００ｍｍ^２）である量（例えば、０．５ｍＬ）の液体試料Ｓの測定を行うことができるようになっている。

しかしながら、このような試料セルＣ３の内部に、高さＬ_１×底面積である量の液体試料Ｓをきちんと収容することは困難であり、その結果、液体試料Ｓがこぼれたり、気泡が入ったりした。
そこで、本考案は、簡便な構造であり、かつ、内部に液体試料を適切に収容することができる試料セルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本考案の試料セルは、上方向若しくは下方向から測定光を照射することにより、下方向若しくは上方向に透過した透過光を検出するために用いられる試料セルであって、平板形状の透明な底板と、前記底板の周縁部から上方向に設定距離で立設される側壁とを有し、内部に液体試料が収容されるセル本体と、前記セル本体の側壁の上面と当接するように配置されることにより、前記底板の上面から設定距離となり、かつ、前記底板の上面と平行となるように液体試料の界面を形成する平板形状の透明な蓋板とを備え、前記セル本体の一部分の側壁は、前記底板の周縁部から上方向に設定距離より短い距離で立設されることにより、前記セル本体の一部分の側壁の上面と、前記蓋板の下面との間には、空間が形成されるようにしている。

ここで、「設定距離（Ｌ_１）」とは、試料セルの内部を上下方向に通過する測定光の光軸の通過距離であり、光路長のことをいう。
本考案の試料セルによれば、セル本体は、平板形状の透明な底板と、底板の周縁部から上方向に設定距離で立設される側壁と、底板の周縁部から上方向に設定距離より短い距離で立設される側壁とを有する。
そして、平板形状の蓋板の下面が、設定距離で立設される側壁の上面と当接するように配置されることにより、底板の上面から設定距離となり、かつ、底板の上面と平行となるように配置されるようになっている。これにより、本考案のセル本体では、セル本体の一部分の側壁の上面と、蓋板の下面との間には、空間が形成されるようになっている。
そして、このような試料セルの内部に液体試料を収容するときには、まず、設定距離で立設される側壁の上面より、表面張力によって液体試料の界面が少し高くなるように、液体試料を収容する。次に、平板形状の蓋板の下面が、設定距離で立設される側壁の上面と当接するように、蓋板を配置することにより、底板の上面から設定距離となり、かつ、底板の上面と平行となるように液体試料の界面を形成する。このとき、表面張力によって液体試料の界面が少し高くなっている分の量の液体試料は、蓋板の下面に押されることにより、セル本体の一部分の側壁の上面と、蓋板の下面との間の空間に移動することになる。

以上のように、本考案の試料セルによれば、内部に液体試料を適切に収容することができる。また、セル本体は上方が開放されている簡便な構造であるので、洗浄作業も簡単に行えるし、乾燥もし易い。

（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の考案において、前記セル本体の底板は平面視で四角形であり、かつ、前記側壁は四枚の板状体からなり、前記セル本体の側壁の少なくとも一枚の板状体は、前記底板の周縁部から上方向に設定距離より短い距離で立設されるようにしてもよい。

また、上記の考案において、前記セル本体において、前記底板の周縁部から上方向に設定距離より短い距離で立設される一枚の板状体と対向する一枚の板状体は、前記底板の周縁部から上方向に設定距離より長い距離で立設されるとともに、残りの二枚の板状体は、前記底板の周縁部から上方向に設定距離で伸び、前記底板の周縁部から上方向に設定距離より長い距離で立設される一枚の板状体の内側側面と、前記蓋板の側面とが当接しながら、二枚の板状体の上面と当接するように蓋板が配置されるようにしてもよい。
本考案の試料セルによれば、底板の周縁部から上方向に設定距離より長い距離で立設される一枚の板状体の内側側面と、蓋板の側面とを当接させながら、二枚の板状体の上面と当接するように蓋板を配置することにより、底板の上面から設定距離となり、かつ、底板の上面と平行となるように液体試料の界面を形成することができる。これにより、表面張力によって液体試料の界面が少し高くなっている分の量の液体試料を、セル本体の一部分の側壁の上面と、蓋板の下面との間の空間にスムーズに移動させることができるようになっている。

以下、本考案の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本考案は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

（実施形態１）
図４は、紫外可視分光光度計の一例の概略構成図である。
紫外可視分光光度計１は、液体試料Ｓが収容される試料セルＣ１と、上方向から測定光を試料セルＣ１に照射する照射光学系１０と、試料セルＣ１を透過した透過光を検出する測定光学系２０と、Ａ／Ｄ変換器２と、紫外可視分光光度計１全体の制御を行うデータ処理部３と、表示部４とを備える。

照射光学系１０は、測定光を出射する光源１１と、測定光を平行光化するレンズ１２と、測定光を反射する反射鏡１３、１４と、測定光を集光するレンズ１５とを備える。
このような照射光学系１０において、光源１１から出射された測定光は、レンズ１２で平行光化された後に、反射鏡１３、１４でそれぞれ反射され、レンズ１５で集光されることにより、試料セルＣ１にほぼ真上から照射されるようになっている。
測定光学系２０は、スリット２１と、透過光を波長分散する回折格子２２と、例えばＣＣＤリニアセンサ等であるマルチチャンネル型検出器２３とを備える。
このような測定光学系２０において、試料セルＣ１を透過した透過光は、スリット２１で光域が制限された後に、回折格子２２で波長分散されることにより、マルチチャンネル型検出器２３で検出されるようになっている。

試料セルＣ１は、照射光学系１０と測定光学系２０との間に保持される。
これにより、照射光学系１０によって上方から測定光が試料セルＣ１に入射し、入射した測定光が液体試料Ｓを通過する過程で、液体試料Ｓ中の試料成分に応じた波長成分が吸収を受け、透過光として下方から測定光学系２０に向かって出射するようになっている。
データ処理部２２は、Ａ／Ｄ変換器２から入力されたデータに基づいて、例えば各波長毎に液体試料Ｓによる吸光度を算出し、所定波長範囲の吸光度スペクトルを作成して、表示部４に表示する制御を行う。

次に、本考案の実施形態１に係る試料セルの一例について説明する。図１は、本考案の実施形態１に係る試料セルの一例の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す試料セルの側面図であり、図３は、図１に示す試料セルの断面図である。
試料セルＣ１は、内部に液体試料Ｓが収容されるセル本体３０と、平板形状の透明な蓋板３１とを備える。
セル本体３０は、平面視で四角形である平板形状の透明な底板３２と、底板３２の周縁部から上方向に立設される四枚の板状体３３〜３６からなる側壁とを有する。
板状体３４と板状体３６とは、平板形状（例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）であり、底板３２の上面の周縁部から上方向に設定距離Ｌ_１（例えば、５ｍｍ）で立設される。
板状体３３と板状体３５とは、平板形状（例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）であり、底板３２の上面の周縁部から上方向に設定距離Ｌ_１より短い距離Ｌ_２（例えば、４．０ｍｍ〜４．５ｍｍ）で立設される。

このような試料セルＣ１において、蓋板３１の下面が、板状体３４、３６の上面と当接するように、セル本体３０に蓋板３１が配置されることになる。これにより、板状体３３の上面と蓋板３１の下面との間と、板状体３５の上面と蓋板３１の下面との間とには、空間が形成される。
そして、試料セルＣ１の内部に液体試料Ｓを収容するときには、まず、設定距離Ｌ_１で立設される板状体３４、３６の上面より、表面張力によって液体試料Ｓの界面が少し高くなるように、液体試料Ｓを収容する（図２（ａ）参照）。次に、蓋板３１の下面が、板状体３４、３６の上面と当接するように、蓋板３１を配置することにより、底板３２の上面から設定距離Ｌ_１となり、かつ、底板３２の上面と平行となるように液体試料Ｓの界面を形成する（図２（ｂ）参照）。このとき、表面張力によって液体試料Ｓの界面が少し高くなっている分の量の液体試料Ｓは、蓋板３１の下面に押されることにより、板状体３３の上面と蓋板３１の下面との間と、板状体３５の上面と蓋板３１の下面との間との空間に移動することになる（図３参照）。

以上のように、本考案の試料セルＣ１によれば、内部に少量の液体試料Ｓを適切に収容することができる。また、セル本体３０は上方が開放されている簡便な構造であるので、洗浄作業も簡単に行えるし、乾燥もし易い。

（実施形態２）
図５は、本考案の実施形態２に係る試料セルの一例の概略構成を示す斜視図である。また、図６は、図５に示す試料セルの側面図であり、図７は、図５に示す試料セルの断面図である。なお、試料セルＣ１と同様のものについては、同じ符号を付している。
試料セルＣ２は、内部に液体試料Ｓが収容されるセル本体４０と、平板形状の透明な蓋板４１とを備える。
セル本体４０は、平面視で四角形である平板形状の透明な底板４２と、底板４２の周縁部から上方向に立設される四枚の板状体４３〜４６からなる側壁とを有する。
板状体４４と板状体４６とは、平板形状（例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）であり、底板４２の上面の周縁部から上方向に設定距離Ｌ_１（例えば、５ｍｍ）で立設される。
板状体４３は、平板形状（例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）であり、底板４２の上面の周縁部から上方向に設定距離Ｌ_１より短い距離Ｌ_２（例えば、４．０ｍｍ〜４．５ｍｍ）で立設される。
板状体４５は、平板形状（例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）であり、底板４２の上面の周縁部から上方向に設定距離Ｌ_１より長い距離Ｌ_３（例えば、５．５ｍｍ）で立設される。

このような試料セルＣ２において、蓋板４１の下面が、板状体４４、４６の上面と当接するように、セル本体４０に蓋板４１が配置されることになる。これにより、板状体４３の上面と蓋板４１の下面との間には、空間が形成される。
また、板状体４５の内側側面と、蓋板４１の側面とが当接しながら、板状体４４、４６の上面と当接するように蓋板４１が配置されるようになっている（図６参照）。

そして、試料セルＣ２の内部に液体試料Ｓを収容するときには、まず、設定距離Ｌ_１で立設される板状体４４、４６の上面より、表面張力によって液体試料Ｓの界面が少し高くなるように、液体試料Ｓを収容する（図６参照）。次に、板状体４５の内側側面と、蓋板４１の側面とが当接しながら、蓋板４１の下面が板状体４４、４６の上面と当接するように、蓋板４１を配置することにより、底板４２の上面から設定距離Ｌ_１となり、かつ、底板４２の上面と平行となるように液体試料Ｓの界面を形成する（図７参照）。このとき、表面張力によって液体試料Ｓの界面が少し高くなっている分の量の液体試料Ｓは、蓋板４１の下面に押されることにより、板状体４３の上面と蓋板４１の下面との間の空間にスムーズに移動することになる（図７参照）。

以上のように、本考案の試料セルＣ２によれば、内部に少量の液体試料Ｓを適切に収容することができる。また、セル本体４０は上方が開放されている簡便な構造であるので、洗浄作業も簡単に行えるし、乾燥もし易い。

本考案は、上方向若しくは下方向から測定光を照射することにより、透過した透過光を検出する紫外可視分光光度計に利用することができる。

本考案の実施形態１に係る試料セルの一例の概略構成を示す斜視図である。図１に示す試料セルの側面図である。図１に示す試料セルの断面図である。紫外可視分光光度計の一例の概略構成図である。本考案の実施形態２に係る試料セルの一例の概略構成を示す斜視図である。図５に示す試料セルの側面図である。図５に示す試料セルの断面図である。従来の試料セルの一例を示す斜視図である。

符号の説明

３０、４０、５０セル本体
３１、４１、５１蓋板
３２、４２、５２底板
３３〜３６、４３〜４６、５３〜５６側壁
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３試料セル
Ｓ液体試料

Claims

上方向若しくは下方向から測定光を照射することにより、下方向若しくは上方向に透過した透過光を検出するために用いられる試料セル（Ｃ１、Ｃ２）であって、
平板形状の透明な底板（３２、４２）と、前記底板（３２、４２）の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）で立設される側壁（３４、３６、４４、４６）とを有し、内部に液体試料が収容されるセル本体（３０、４０）と、
前記セル本体の側壁（３４、３６、４４、４６）の上面と当接するように配置されることにより、前記底板（３２、４２）の上面から設定距離（Ｌ_１）となり、かつ、前記底板（３２、４２）の上面と平行となるように液体試料の界面を形成する平板形状の透明な蓋板（３１、４１）とを備え、
前記セル本体の一部分の側壁（３３、３５、４３）は、前記底板（３２、４２）の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）より短い距離（Ｌ_２）で立設されることにより、前記セル本体の一部分の側壁（３３、３５、４３）の上面と、前記蓋板（３１、４１）の下面との間には、空間が形成されることを特徴とする試料セル。
前記セル本体の底板（３２、４２）は平面視で四角形であり、かつ、前記側壁は四枚の板状体（３３〜３６、４３〜４６）からなり、
前記セル本体の側壁の少なくとも一枚の板状体（３３、３５、４３）は、前記底板（３２、４２）の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）より短い距離（Ｌ_２）で立設されることを特徴とする請求項１に記載の試料セル。
前記セル本体（４０）において、前記底板（４２）の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）より短い距離（Ｌ_２）で立設される一枚の板状体（４３）と対向する一枚の板状体（４５）は、前記底板（４２）の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）より長い距離（Ｌ_３）で立設されるとともに、残りの二枚の板状体（４４、４６）は、前記底板（４２）の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）で伸び、
前記底板の周縁部から上方向に設定距離（Ｌ_１）より長い距離（Ｌ_３）で立設される一枚の板状体（４５）の内側側面と、前記蓋板（４１）の側面とが当接しながら、二枚の板状体（４４、４６）の上面と当接するように蓋板（４１）が配置されることを特徴とする請求項２に記載の試料セル。