JP3212107B2 - 分光測定法 - Google Patents

分光測定法

Info

Publication number
JP3212107B2
JP3212107B2 JP16808291A JP16808291A JP3212107B2 JP 3212107 B2 JP3212107 B2 JP 3212107B2 JP 16808291 A JP16808291 A JP 16808291A JP 16808291 A JP16808291 A JP 16808291A JP 3212107 B2 JP3212107 B2 JP 3212107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
measurement
measured
absorbance
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16808291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0518823A (ja
Inventor
雅昭 木村
博 横田
直樹 柳井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurashiki Spinning Co Ltd
Original Assignee
Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurashiki Spinning Co Ltd filed Critical Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority to JP16808291A priority Critical patent/JP3212107B2/ja
Publication of JPH0518823A publication Critical patent/JPH0518823A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3212107B2 publication Critical patent/JP3212107B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のセルを使用する
分光計測に関する。
【0002】
【従来の技術】分光測定装置を使用してセル中のサンプ
ルを測定した時、i番目の波長での吸光度をAiとする
と、ベール・ランベルトの法則により、 Ai=ai・b・c (1) となる。ここで、aiはi番目の波長の吸光係数、bはセル
長、cはサンプル濃度である。したがって、Ai,ai
bが知られれば、サンプル濃度cが得られる。
【0003】分光計測によって得られるデータ(吸光度)
には、各種の誤差が含まれている。したがって、各種誤
差による測定値の変動を除去しなければならない。この
誤差の原因には、サンプル温度、サンプル散乱、測定機
器温度などの変動がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】分光測定においては、
セルを交換して測定できると便利である。しかし、セル
のセル長bは、同じロット内でも異なり、ロットが異な
れば、大きく変化する。そこで、従来の方法では、1本
のセルを使用して検量線を作成し、未知試料の定量の際
も同じセルを使用する必要がある。そのため、試料を測
定するごとにセルを洗浄する必要があり、試料によって
は非常に手間がかかった。さらに、セルを破損した場合
は、新しいセルで検量線を作成し直す必要があった。
【0005】セルを交換する場合でも、ベール・ランベ
ルトの式における吸光係数aiはサンプルに固有の値であ
るので、セルが交換されても同じサンプル濃度cが得ら
れるように測定値を補正すればよい。基準セルと測定セ
ルの複数のセルを用いて測定する場合、bとAiを基準セ
ルのセル長とi番目の波長の吸光度とし、b'とAi'を測
定セルのセル長とi番目の波長の吸光度とすると、
【数1】 の関係がある。また、全ての波長で同じ関係が得られ
る。
【0006】分光計測によって得られるデータ(吸光度)
には、各種の誤差が含まれているので、複数のセルを用
いて測定する場合、セル長の違いによる吸光度の差違が
比較的小さい場合には、セル長の違いによる誤差が、各
種の出力変動要因により生じた誤差による吸光度の変動
に埋もれてしまうという問題がある。また、その誤差変
動の影響で、すべての波長で同じ結果が得られなくなっ
てしまう。
【0007】特開昭64ー53133号に開示された分
光光度計においては、セルの光路長の補正のため、使用
するセルと基準セルの光路長の比をあらかじめ求めてお
き補正を行う。しかし、この方法では、上に述べたよう
に、セル長の違いによる誤差が、他の各種の変動による
吸光度の変動に埋もれてしまうなどの問題がある。
【0008】本発明は、分光計測における定量分析にお
いて、セル長補正を行うことにより、セル長の異なる複
数のセルの使用を可能にすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】所定の複数の波長で分光
測光する装置において、図2に示すように、(a)各種
出力変動原因のそれぞれについて、出力変動を各波長ご
とに測定する(ステップS1)。次に、(b)各出力変
動データをそれぞれ測定波長数の次元の空間におけるベ
クトルと考え、これらのすべてのベクトルに直交する部
分空間を求める(ステップS2)。次に、(c)測定対
象の物理量または化学量が異なる複数の試料を準備し、
基準とするセル(以下基準セルという)と測定に使用する
セル(以下測定セルという)に注入し、それぞれ各波長で
の測定を行い、上記の部分空間に射影されたデータに変
換する(ステップS3)。次に、(d)各の射影された
データについて、基準セルを用いた測定値と測定セルを
用いた測定値との相関を表わす補正式を求める(ステッ
プS4)。そして、この測定セルを使用して、図3に示
すように、(e)サンプルの各波長での測定を行い、吸
光度を求める(ステップS11)。次に、(f)吸光度
データを上記の部分空間に射影したデータに変換する
(ステップS12)。次に、(g)射影されたデータに
ついて上記の補正式を用いて、基準セルを用いて測定し
た場合の推定値を計算する(ステップS13)。(h)
これ以後、この計算値を使用して検量線式の計算および
未知サンプルの定量を行うことで(ステップS14)、
セル長の異なる複数のセルの利用が可能となる。
【0010】
【作用】所定の複数の波長で分光測定する装置を用いた
分光分析において、あらかじめ各種誤差変動要因のそれ
ぞれについての吸光度の出力変化を各波長ごとに測定
し、この出力変化をそれぞれ測定波長数の次元の空間に
おけるベクトルと考えて、これらのすべてのベクトルに
直交する部分空間を求めておく。そして基準となるセル
と測定に使用するセルについて、複数の測定対象試料の
測定を行い上記の部分空間に射影する。この射影された
データを使用して複数の基準セルと測定セルの相関を表
す補正式を求める。測定セルを用いた測定において、測
定値を補正式を用いて補正する。こうして、分光測定に
おける定量分析においては、あらかじめ各種の誤差変動
を除去した後に、測定データに対してセル長の補正を行
うことにより、基準セルとセル長の異なる他のセルの使
用を可能にする。
【0011】
【実施例】以下、添付の図面を用いて、本発明の実施例
を説明する。図1に、本発明の実施に使用した透過型分
光測定装置の構成を示す。この装置において、光源1よ
り出た光は、レンズ2により干渉フィルター3に集光さ
れ分光される。ディスク4には6枚の異なった波長用の
干渉フィルター3が取りつけられ、毎秒15回の速さで
回転する。干渉フィルター3を透過した光は、レンズ5
によりセル6に集光される。サンプル7は、セル6に注
入されている。サンプル7を透過した光はレンズ8によ
りセンサ9に集光される。センサ9は、光信号を電気信
号に変換する。データ処理部11は、センサ9からの電
気信号を6波長の信号に分離し、AD変換によりデジタ
ル値に変換する。そして以下に説明するデータ処理を行
った後、その結果をレコーダ12などに出力する。
【0012】分光測定においては、次の式により基準
(ブランク)データを用いて6波長の吸光度Ai(i=1〜
6)を求める。 Ai=−log(Ii/I0i) (2) ここで、IiとI0iは、i番目の波長でのサンプル透過光強
度と基準(ブランク)透過光強度である。
【0013】次に、各種誤差変動を避けるため、6波長
の出力値(吸光度)Aiを、下記に示す方法で、誤差変動
の影響を受けないデータに変換する。(以下これを射影
変換と呼ぶことにする。)まず、サンプルの温度変動に
対する6波長の出力変化ΔA1,ΔA2,…,ΔA6を測定波
長数次元のベクトルTとする。 T=(ΔA1,ΔA2,…,ΔA6) (3) 同様に、サンプルの散乱の影響による変動と機器変動に
対する出力変化を、それぞれ、測定波長数次元のベクト
ルS,Mとする。そして、測定波長数次元の空間で3ベ
クトルT,SおよびMに直交する部分空間を求める。す
なわち、 P・S=0 P・T=0 (4) P・M=0 を満足するベクトルPを求める。独立な解は3つ存在
し、それらをP1,P2,P3とする。次に、測定される6
波長の出力値(吸光度)A1,A2,…,A6を上と同様に測定
波長数次元のベクトルAとし、次の演算によりこの部分
空間に射影して、誤差変動の影響を受けないデータ
X'1,X'2,X'3に変換する。
【0014】以上の各種誤差変動を避けるためのデータ
処理は、本出願人による特願平2−4042号の分光測
定法において開示されていて、分光計測データ中から各
種誤差変動を効率よく除去できる手法である。この分光
測定法では、分光計測したデータ中に含まれる各種誤差
変動についてそれぞれあらかじめ各波長毎に単位当たり
の出力変動データを求めておき、次に、この各種出力変
動データを測定波長数の次元の空間でのベクトルとみな
し、これらの全ベクトルに直交するベクトルを求める。
このベクトルからなる部分空間は上記の各種誤差変動の
影響を全くうけない空間である。そして、部分空間の次
元数以上の数の既知サンプルの各波長での測光データを
ベクトルとみなし、この部分空間に射影する。すなわ
ち、測定波長数の次元の空間で座標変換を行い、各種変
動誤差の影響をうけないデータに変換する。
【0015】次に、上述の部分空間に射影された測定値
に対し、セル長の補正を行う。まず、基準とするセル
(以下基準セルという)と測定に使用とするセル(以下測
定セルという)を用意し、異なった複数の既知サンプル
について、上記の方法により6波長の出力値(吸光度)を
求め、そのデータを射影変換して、各種(たとえば3
種)の誤差変動の影響を除く。基準セルを使用した結果
をX1,X2,X3、測定セルを使用した結果をX'1,X'2,
X'3とし、両者の関係を求める。両者の関係式には、例
えば次式を使用する。 Xi=ViX'i+Wi (i=1,2,3) (5) ここで、係数VおよびWをセル長補正係数と呼ぶ。な
お、セルによる吸収がない波長を用いるので、セル6の
材質は補正には無関係である。
【0016】そして、このX1,X2,X3を基に、測定対
象の物理量または化学量、たとえば、サンプル濃度cに
対する検量線式の係数Uiを求める。検量線式は、例え
ば次式を使用する。 c=U11+U22+U33+U0 (6)
【0017】次に、未知サンプルを定量する。図1の測
定装置を使用して6波長における出力値(吸光度)Ai(i
=1〜6)を求め、そのデータを射影変換を用いてX'i
に変換し、セル長補正係数Vi,Wiにより補正して、セ
ル長の影響を受けない値Xiを求める。そして、検量線
式(6)により、その濃度cを計算する。
【0018】以下に食用油のヨウ素価定量に適用した例
を示す。測定波長には、1000nm付近の6波長(10
20,1180,1210,1300,1330,14
80nm)を使用した。まず、代表的な食用油につい
て、温度を20℃から70℃まで変化させた時の吸光度
の変化を求め、温度による誤差変動ベクトルを求めた。 T=(0.0038,0.0027,0.0019,0.031,0.0019, 0.0084) (7) また、機器変動は波長依存性がないものとし、誤差変動
ベクトルを M=(1,1,1,1,1,1) (8) とした。なお、サンプルの散乱による変動は考慮しなか
った。
【0019】この2つのベクトルT,Mに直交する4個
のベクトルPj(j=1,2,3,4)を求めた。射影
する部分空間は、これらの4つのベクトルで表される。 P1=(−0.76, 0.62, 0, 0, 0, 0.14) P2=(−0.17,−0.41,−0.27, 0, 0, 0.85) P3=(−0.17,−0.24, 0.81,−0.5, 0, 0.11) P4=(−0.32,−0.33,−0.06, 0.12, 0.84,−0.24) (9) 6波長の測定データAi(i=1〜6)を吸光度ベクトル A=(A1,A2,A3,A4,A5,A6) (10) とすると、部分空間に射影されたデータXj(j=1〜4)
は、 Xj=Pj・A (j=1〜4) (11) となる。
【0020】ヨウ素価が60〜180の食用油を60サ
ンプルを使用して、吸光度を測定し、検量線式を求め
た。ただし、セル長補正の効果を示すため、基準セルの
みを使用して測定を行った。使用した検量線式のモデル
を次に示す。 c=U11+U22+U33+U44+U0 (12) ここで、cはヨウ素価、Ui(i=1〜4)は係数である。
なお、検量線の作成に使用した食用油のヨウ素価は、油
脂検査協会規定の分析方法により求めた。
【0021】セル長補正係数Vi,Wiは、以下の方法で
求めた。ヨウ素価が60と150の2つの食用油AとB
を準備し、標準セルと測定セルに注入して吸光度を測定
し、上記部分空間に射影したデータを求めた。基準セル
と測定セルの関係を表すモデルを Xi=ViX'i+Wi (i=1〜4) (13) とし、次式によりVi,Wiを得た。ただし、XAi,XBi
それぞれ食用油AとBを基準セルで測定した結果、X'
Ai,X'Biはそれぞれ食用油AとBを測定セルで測定し
た結果である。 Vi=(XAi−XBi)/(X'Ai−X'Bi) (14) Wi=XAi−ViX'Ai (15)
【0022】表1に7個の各測定セルについて得られた
セル長補正係数ViとWiを示す。使用した7個のセルの
セル長の公称値は10mmである。
【表1】
【0023】表2に、測定セルにヨウ素価が未知の食用
油を注入して吸光度を測定し、部分空間に射影した後、
セル長補正を行い、上記検量線式によってヨウ素価を求
めた結果を示す。なお、表における基準値は、基準セル
を使用して測定した場合の結果である。使用したセル
は、基準セルと測定セル1,2が石英ガラスセルであ
り、測定セル3〜7がガラスセルである。
【表2】
【0024】また、表3に、比較のためセル長補正を行
わなかった場合の結果を示す。表2と表3を比較すれ
ば、本発明によるセル長補正により明らかに測定精度の
向上していることがわかる。
【表3】
【0025】
【発明の効果】基準セルの使用をセル長補正の時のみに
制限できるため、破損事故の可能性を減らすことができ
る。また、使い捨てできるセルを使用すれば、洗浄の手
間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 透過型分光測定装置の図である。
【図2】 分光測定のセル補正の補正式の決定のフロー
チャートである。
【図3】 分光測定における測定データ補正のフローチ
ャートである。
【符号の説明】
3…干渉フィルタ、6…セル、 9…センサ、11
…データ処理装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−35265(JP,A) 特表 平6−502492(JP,A) 特表 平6−502247(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 300 - 3/52 G01N 21/00 - 21/61 JICSTファイル(JOIS)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の複数の波長で分光測定する装置に
    おいて、 あらかじめ各種誤差変動要因のそれぞれについての吸光
    度の出力変化を各波長ごとに測定し、この出力変化をそ
    れぞれ測定波長数の次元の空間におけるベクトルとみな
    し、この全ベクトルに直交する部分空間を求め、 基準となるセルと測定に使用するセルについて、複数の
    測定対象試料の吸光度を求め、上記の部分空間に射影
    し、 この射影された吸光度データを使用して、基準セルを用
    いた測定値と測定セルを用いた測定値の相関を表す吸光
    度補正値を求め、測定セルを用いた測定値をこの吸光度
    補正式を用いて補正することを特徴とする分光測定法。
JP16808291A 1991-07-09 1991-07-09 分光測定法 Expired - Fee Related JP3212107B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16808291A JP3212107B2 (ja) 1991-07-09 1991-07-09 分光測定法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16808291A JP3212107B2 (ja) 1991-07-09 1991-07-09 分光測定法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0518823A JPH0518823A (ja) 1993-01-26
JP3212107B2 true JP3212107B2 (ja) 2001-09-25

Family

ID=15861515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16808291A Expired - Fee Related JP3212107B2 (ja) 1991-07-09 1991-07-09 分光測定法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3212107B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3706437B2 (ja) * 1996-07-13 2005-10-12 株式会社堀場製作所 多成分水溶液の分析方法
WO2006125470A1 (en) * 2005-05-24 2006-11-30 Agilent Technologies, Inc. Multi-path flow cell correction
JP5955661B2 (ja) 2011-07-06 2016-07-20 アークレイ株式会社 分光測定装置、分光測定用具、分光測定方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0518823A (ja) 1993-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2400715C2 (ru) Способ градуировки спектрометра
EP0800066B1 (en) Precise calibration of wavelengths in a spectrometer
US10151633B2 (en) High accuracy absorbance spectrophotometers
KR0163788B1 (ko) 에러요인에 의한 변동을 제거할 수 있는 분광분석방법
JPH08285684A (ja) 分光測定におけるスペクトルの安定化法
CN111157484A (zh) 用于水果糖度检测设备的近红外光谱模型传递方法
JP2021067611A5 (ja)
JP3212107B2 (ja) 分光測定法
JP3250113B2 (ja) 近赤外分析法における検量線の作成方法
JPS6140928B2 (ja)
JPH0572039A (ja) 分光蛍光光度計のスペクトル補正方法及びスペクトル補正機能付分光蛍光光度計
AU2005218371A1 (en) Method for standardizing system response of spectrophotometer
Oulman et al. A colorimetric method for determining dissolved oxygen
JPH09203706A (ja) 溶液中に含まれる複数成分の濃度分析方法
JPH08122246A (ja) 分光分析装置
JP3212108B2 (ja) 油脂のヨウ素価および酸価の定量法
RU2805385C2 (ru) Способ коррекции изменения амплитуды в спектрометре
US11965823B2 (en) Method of correcting for an amplitude change in a spectrometer
JP2000131228A (ja) 紫外線と近赤外線を使用した分光測定方法
JPH0829336A (ja) 食味値測定装置
JP2005274143A (ja) 多成分水溶液の分析方法
Igne et al. 17 Calibration Transfer
JP2023520836A (ja) キュベットを通る光路長を判定する方法
JPH04148829A (ja) 吸光度測定装置
JP2000028523A (ja) 食物成分分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070719

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees