JP3282549B2 - 赤外分光光度計 - Google Patents
赤外分光光度計Info
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- JP3282549B2 JP3282549B2 JP20866197A JP20866197A JP3282549B2 JP 3282549 B2 JP3282549 B2 JP 3282549B2 JP 20866197 A JP20866197 A JP 20866197A JP 20866197 A JP20866197 A JP 20866197A JP 3282549 B2 JP3282549 B2 JP 3282549B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料に赤外光を照
射し透過光又は反射光を検出することにより吸光度等を
測定する赤外分光光度計に関する。
射し透過光又は反射光を検出することにより吸光度等を
測定する赤外分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の赤外分光光度計の光学系
の一例を示す概略構成図である。ハロゲンランプ等によ
る光源１０から発した光は近赤外光を中心とする種々の
波長を含んでおり、モノクロメータ１３にて所定波長を
有する単色光が測定光として取り出される。この測定光
は試料溶液を満たした試料セル１６に照射され、光が試
料セル１６内を透過する際に試料に特有な波長の光が吸
収される。透過光は光検出器１７にて検出され、その検
出信号に基づいて吸光度又は透過率が計算される。
の一例を示す概略構成図である。ハロゲンランプ等によ
る光源１０から発した光は近赤外光を中心とする種々の
波長を含んでおり、モノクロメータ１３にて所定波長を
有する単色光が測定光として取り出される。この測定光
は試料溶液を満たした試料セル１６に照射され、光が試
料セル１６内を透過する際に試料に特有な波長の光が吸
収される。透過光は光検出器１７にて検出され、その検
出信号に基づいて吸光度又は透過率が計算される。
【０００３】モノクロメータ１３は、円盤状のホルダ１
３１に透過波長の相違する複数の干渉フィルタ１３２が
取り付けられている。ホルダ１３１は軸を中心に回転自
在になっており、複数の干渉フィルタ１３２に順次光が
照射され、相違する波長の単色光が取り出されるよう
に、その回転動作が制御される。これにより、干渉フィ
ルタ１３２の数と同数の波長点の吸光度又は透過率を測
定することができる。
３１に透過波長の相違する複数の干渉フィルタ１３２が
取り付けられている。ホルダ１３１は軸を中心に回転自
在になっており、複数の干渉フィルタ１３２に順次光が
照射され、相違する波長の単色光が取り出されるよう
に、その回転動作が制御される。これにより、干渉フィ
ルタ１３２の数と同数の波長点の吸光度又は透過率を測
定することができる。
【０００４】一般に、干渉フィルタ１３２の通過波長は
温度依存性を有しており、周囲温度が変動すると取り出
される単色光に波長ずれが生じる。そこで、モノクロメ
ータ１３は温度調整可能なケース１４内に収容され、例
えばケース１４は約５０℃に維持される。しかしなが
ら、モノクロメータ１３への入射光には近赤外光が含ま
れているため、干渉フィルタに光が継続して照射される
と、その部分の温度は７０〜８０℃にも上昇する。
温度依存性を有しており、周囲温度が変動すると取り出
される単色光に波長ずれが生じる。そこで、モノクロメ
ータ１３は温度調整可能なケース１４内に収容され、例
えばケース１４は約５０℃に維持される。しかしなが
ら、モノクロメータ１３への入射光には近赤外光が含ま
れているため、干渉フィルタに光が継続して照射される
と、その部分の温度は７０〜８０℃にも上昇する。
【０００５】この場合、光源１０を点灯・消灯すること
により干渉フィルタ１３２へ光が照射されることを回避
するのは実際上困難である。なぜなら、ハロゲンランプ
は点灯してから発光が安定状態に達するまでに比較的長
い時間を要し、またランプを点灯した後に分光光度計内
部の温度が上昇し全体が熱平衡状態に至るまでにも時間
を要するからである。
により干渉フィルタ１３２へ光が照射されることを回避
するのは実際上困難である。なぜなら、ハロゲンランプ
は点灯してから発光が安定状態に達するまでに比較的長
い時間を要し、またランプを点灯した後に分光光度計内
部の温度が上昇し全体が熱平衡状態に至るまでにも時間
を要するからである。
【０００６】そこで、図３に示した装置では、モノクロ
メータ１３の手前側にごく近接して入射光を遮蔽可能な
シャッタ１２を設け、非測定時（例えばスタンバイ時）
にシャッタ１２により入射光を遮蔽して干渉フィルタ１
３２に光が到達しないようにしている。勿論、このシャ
ッタ１２は、光検出器１７への入射光を遮蔽して暗電流
を測定する際にも利用することができる。
メータ１３の手前側にごく近接して入射光を遮蔽可能な
シャッタ１２を設け、非測定時（例えばスタンバイ時）
にシャッタ１２により入射光を遮蔽して干渉フィルタ１
３２に光が到達しないようにしている。勿論、このシャ
ッタ１２は、光検出器１７への入射光を遮蔽して暗電流
を測定する際にも利用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の分光光度計では、非測定時にモノクロメータ１３に
照射される光は遮蔽されるものの、シャッタ１２の金属
製の遮蔽板は赤外光により熱せられ、その周囲温度は遮
蔽板からの熱放散により局部的にかなり高くなる。する
と、シャッタ１２直近の干渉フィルタも暖められ、その
温度は他の干渉フィルタよりも２〜３℃高いものとな
る。その結果、干渉フィルタの通過波長がずれて、正確
な分光測定に支障をきたすことになる。
来の分光光度計では、非測定時にモノクロメータ１３に
照射される光は遮蔽されるものの、シャッタ１２の金属
製の遮蔽板は赤外光により熱せられ、その周囲温度は遮
蔽板からの熱放散により局部的にかなり高くなる。する
と、シャッタ１２直近の干渉フィルタも暖められ、その
温度は他の干渉フィルタよりも２〜３℃高いものとな
る。その結果、干渉フィルタの通過波長がずれて、正確
な分光測定に支障をきたすことになる。
【０００８】本発明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、干渉フィルタ
の温度上昇による測定精度の劣化を防止することができ
る赤外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、干渉フィルタ
の温度上昇による測定精度の劣化を防止することができ
る赤外分光光度計を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、光源から発した赤外光を試料に照
射し、透過光又は反射光を測定する赤外分光光度計にお
いて、 a)光源から発した光を単色光化する複数の干渉フィルタ
を切替自在に備えるフィルタ保持手段と、 b)非測定時に前記干渉フィルタへの入射光を遮蔽する遮
光手段と、 c)該遮光手段が入射光を遮蔽しているとき、該遮光手段
に最も近接した干渉フィルタが順次入れ替わるように前
記フィルタ保持手段を移動させる駆動手段と、 を備えることを特徴としている。
に成された本発明は、光源から発した赤外光を試料に照
射し、透過光又は反射光を測定する赤外分光光度計にお
いて、 a)光源から発した光を単色光化する複数の干渉フィルタ
を切替自在に備えるフィルタ保持手段と、 b)非測定時に前記干渉フィルタへの入射光を遮蔽する遮
光手段と、 c)該遮光手段が入射光を遮蔽しているとき、該遮光手段
に最も近接した干渉フィルタが順次入れ替わるように前
記フィルタ保持手段を移動させる駆動手段と、 を備えることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明による赤外分光光度計で
は、例えば、フィルタ保持手段は円盤部材の外周部に複
数の干渉フィルタを配置した構成を有し、円盤部材を円
周方向に回転することにより干渉フィルタを切り替える
ものとすることができる。遮光手段は非測定時に光路を
遮断し、干渉フィルタに光が照射されることを妨げる。
一方、駆動手段は、遮光手段が光路を遮断しているとき
には、連続的又は間欠的にフィルタ保持手段の円盤部材
を回転させる。つまり、測定時に単色光の波長を選択す
るべく干渉フィルタを切り替えるのと同様に、光の入射
すべき位置、つまり遮光手段の直近にくる干渉フィルタ
が順次入れ替わるようにする。遮光手段の光遮蔽部分は
赤外光の照射により温度が上昇し、その周囲の温度は高
くなっている。このため、遮光手段に近接する干渉フィ
ルタも加熱される。しかしながら、干渉フィルタは順次
入れ替わるので、特定の干渉フィルタの温度が特に上昇
することはなく、遮光手段の直近にきたときに熱せられ
た干渉フィルタも遮光手段から離れたときに冷えて元の
温度に戻る。
は、例えば、フィルタ保持手段は円盤部材の外周部に複
数の干渉フィルタを配置した構成を有し、円盤部材を円
周方向に回転することにより干渉フィルタを切り替える
ものとすることができる。遮光手段は非測定時に光路を
遮断し、干渉フィルタに光が照射されることを妨げる。
一方、駆動手段は、遮光手段が光路を遮断しているとき
には、連続的又は間欠的にフィルタ保持手段の円盤部材
を回転させる。つまり、測定時に単色光の波長を選択す
るべく干渉フィルタを切り替えるのと同様に、光の入射
すべき位置、つまり遮光手段の直近にくる干渉フィルタ
が順次入れ替わるようにする。遮光手段の光遮蔽部分は
赤外光の照射により温度が上昇し、その周囲の温度は高
くなっている。このため、遮光手段に近接する干渉フィ
ルタも加熱される。しかしながら、干渉フィルタは順次
入れ替わるので、特定の干渉フィルタの温度が特に上昇
することはなく、遮光手段の直近にきたときに熱せられ
た干渉フィルタも遮光手段から離れたときに冷えて元の
温度に戻る。
【００１１】
【発明の効果】従って、本発明の赤外分光光度計によれ
ば、非測定時に干渉フィルタの温度が上昇することを防
止できるので、温度上昇による通過波長のずれが生じ
ず、極めて精度の高い測定を行なうことができる。
ば、非測定時に干渉フィルタの温度が上昇することを防
止できるので、温度上昇による通過波長のずれが生じ
ず、極めて精度の高い測定を行なうことができる。
【００１２】
【実施例】本発明に係る赤外分光光度計の一実施例を図
を参照して説明する。図１は、本実施例による赤外分光
光度計の要部の構成図である。この赤外分光光度計の基
本的構成は従来の分光光度計と同様である。すなわち、
モノクロメータ１３の手前側の光路上に近接して開閉自
在のシャッタ１２が設けられており、シャッタ１２はシ
ャッタ駆動部１９により開閉駆動される。モノクロメー
タ１３の円盤状のホルダ１３１は、付設されたモータ１
８により軸を中心に回転される。制御部２０はＣＰＵを
中心に構成されており、操作部２１からの指示を受け
て、モータ１８及びシャッタ駆動部１９の動作を後述の
ように制御している。なお、図示していないが、図３と
同様に、シャッタ１２及びモノクロメータ１３全体は温
調可能なケース内に収納されている。
を参照して説明する。図１は、本実施例による赤外分光
光度計の要部の構成図である。この赤外分光光度計の基
本的構成は従来の分光光度計と同様である。すなわち、
モノクロメータ１３の手前側の光路上に近接して開閉自
在のシャッタ１２が設けられており、シャッタ１２はシ
ャッタ駆動部１９により開閉駆動される。モノクロメー
タ１３の円盤状のホルダ１３１は、付設されたモータ１
８により軸を中心に回転される。制御部２０はＣＰＵを
中心に構成されており、操作部２１からの指示を受け
て、モータ１８及びシャッタ駆動部１９の動作を後述の
ように制御している。なお、図示していないが、図３と
同様に、シャッタ１２及びモノクロメータ１３全体は温
調可能なケース内に収納されている。
【００１３】本実施例の分光光度計は、分光測定時には
次のように動作する。すなわち、操作部２１にて測定の
指示がなされると、制御部２０は、図２（ａ）に示すよ
うに、シャッタ開放信号をシャッタ駆動部１９に送出す
る。これにより、光源１０から発し、レンズ１１にてコ
リメートされた光がモノクロメータ１３に到達する。ま
た、制御部２０は、図２（ｂ）に示すように、モノクロ
メータ１３に備えられた複数の干渉フィルタ１３２にそ
れぞれ所定時間（例えば０．５秒）ずつ光が入射するよ
うにホルダ１３１を間欠的に回転すべくモータ１８を制
御する。これにより、各干渉フィルタ１３２の通過波長
を有する単色光が順次レンズ１５に到達し、集光されて
試料セル１６に照射される。そして、試料セル１６を透
過した光が光検出器１７に入射する。光検出器１７から
は、モノクロメータ１３のホルダ１３１の回転が停止し
ている期間（つまり干渉フィルタ１３２の切替動作以外
の期間）の測定タイミングに同期して検出信号が取り出
される。従って、干渉フィルタ１３２の通過波長λ1、
λ2、…に対応した検出信号が得られ、これに基づき、
例えば吸光度スペクトルを作成することができる。制御
部２０は、ホルダ１３１が１回転して全ての干渉フィル
タ１３２の通過光が得られたならば、図２（ａ）に示す
ように、シャッタ閉鎖信号をシャッタ駆動部１９に送出
する。
次のように動作する。すなわち、操作部２１にて測定の
指示がなされると、制御部２０は、図２（ａ）に示すよ
うに、シャッタ開放信号をシャッタ駆動部１９に送出す
る。これにより、光源１０から発し、レンズ１１にてコ
リメートされた光がモノクロメータ１３に到達する。ま
た、制御部２０は、図２（ｂ）に示すように、モノクロ
メータ１３に備えられた複数の干渉フィルタ１３２にそ
れぞれ所定時間（例えば０．５秒）ずつ光が入射するよ
うにホルダ１３１を間欠的に回転すべくモータ１８を制
御する。これにより、各干渉フィルタ１３２の通過波長
を有する単色光が順次レンズ１５に到達し、集光されて
試料セル１６に照射される。そして、試料セル１６を透
過した光が光検出器１７に入射する。光検出器１７から
は、モノクロメータ１３のホルダ１３１の回転が停止し
ている期間（つまり干渉フィルタ１３２の切替動作以外
の期間）の測定タイミングに同期して検出信号が取り出
される。従って、干渉フィルタ１３２の通過波長λ1、
λ2、…に対応した検出信号が得られ、これに基づき、
例えば吸光度スペクトルを作成することができる。制御
部２０は、ホルダ１３１が１回転して全ての干渉フィル
タ１３２の通過光が得られたならば、図２（ａ）に示す
ように、シャッタ閉鎖信号をシャッタ駆動部１９に送出
する。
【００１４】次に、非測定時の動作を説明する。上述の
ように測定が終了したならばシャッタ１２は閉鎖される
ので、光はシャッタ１２の遮蔽板に遮られモノクロメー
タ１３には到達しない。制御部２０は、測定が終了する
と、シャッタ１２を閉鎖させると同時に、先の測定時よ
りも停止時間を長く設定した間欠的な回転動作を行なう
ようにモータ１８を制御する。例えば、図２（ｂ）に示
すように、１０秒毎に１回、光の照射位置にくる干渉フ
ィルタ１３２が円周上で隣接したものに入れ替わるよう
にモータ１８を間欠的に回転させる。これにより、或る
干渉フィルタがシャッタ１２の遮蔽板の至近に約１０秒
間位置して停止した後、次には隣接する干渉フィルタが
該遮蔽板の至近にくる。
ように測定が終了したならばシャッタ１２は閉鎖される
ので、光はシャッタ１２の遮蔽板に遮られモノクロメー
タ１３には到達しない。制御部２０は、測定が終了する
と、シャッタ１２を閉鎖させると同時に、先の測定時よ
りも停止時間を長く設定した間欠的な回転動作を行なう
ようにモータ１８を制御する。例えば、図２（ｂ）に示
すように、１０秒毎に１回、光の照射位置にくる干渉フ
ィルタ１３２が円周上で隣接したものに入れ替わるよう
にモータ１８を間欠的に回転させる。これにより、或る
干渉フィルタがシャッタ１２の遮蔽板の至近に約１０秒
間位置して停止した後、次には隣接する干渉フィルタが
該遮蔽板の至近にくる。
【００１５】シャッタ１２の遮蔽板には連続して光が当
たるため、その温度はかなり高まり、その近傍の空気も
局部的に高いものとなる。そして、その加熱空気からの
熱伝導又は遮蔽板自体からの輻射熱により、遮蔽板の至
近に位置する干渉フィルタも約１０秒の間に加熱され
る。しかしながら、その時間は短く、また遮蔽板から離
れたときには、ケース内にてほぼ均一温度に維持されて
いる空気により冷却されるので、加熱される前の温度に
戻る。このため、モノクロメータ１３全体として、温度
はほぼケース内の雰囲気温度に維持される。これによ
り、測定時に干渉フィルタ１３２を通過する単色光の波
長を精度の高いものとすることができる。
たるため、その温度はかなり高まり、その近傍の空気も
局部的に高いものとなる。そして、その加熱空気からの
熱伝導又は遮蔽板自体からの輻射熱により、遮蔽板の至
近に位置する干渉フィルタも約１０秒の間に加熱され
る。しかしながら、その時間は短く、また遮蔽板から離
れたときには、ケース内にてほぼ均一温度に維持されて
いる空気により冷却されるので、加熱される前の温度に
戻る。このため、モノクロメータ１３全体として、温度
はほぼケース内の雰囲気温度に維持される。これによ
り、測定時に干渉フィルタ１３２を通過する単色光の波
長を精度の高いものとすることができる。
【００１６】なお、上記説明では、非測定時にホルダ１
３１を間欠回転させるようにしているが、これは、測定
時に各干渉フィルタが順次入射光の位置にくるように間
欠的に回転駆動しているため、その間欠駆動の時間幅を
変えるのみで簡単に対応ができるからである。従って、
当然、非測定時に連続的にホルダ１３１を回転させるよ
うにしても同様の効果を奏する。
３１を間欠回転させるようにしているが、これは、測定
時に各干渉フィルタが順次入射光の位置にくるように間
欠的に回転駆動しているため、その間欠駆動の時間幅を
変えるのみで簡単に対応ができるからである。従って、
当然、非測定時に連続的にホルダ１３１を回転させるよ
うにしても同様の効果を奏する。
【００１７】更には、上記実施例は一例であって、本発
明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行なえることは明ら
かである。
明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行なえることは明ら
かである。
【図１】 本発明の赤外分光光度計の一実施例の構成
図。
図。
【図２】 図１の実施例におけるシャッタ及びモータの
制御動作を説明するための波形図。
制御動作を説明するための波形図。
【図３】 従来の赤外分光光度計の光学系の概略構成
図。
図。
１０…光源 １２…シャッタ １３…モノクロメータ １３１…ホルダ １３２…干渉フィルタ １６…試料セル １７…光検出器 １８…モータ １９…シャッタ駆動部 ２０…制御部 ２１…操作部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 3/00 - 3/52 G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G02B 5/20 - 5/28
Claims (1)
- 【請求項１】 光源から発した赤外光を試料に照射し、
透過光又は反射光を測定する赤外分光光度計において、 a)光源から発した光を単色光化する複数の干渉フィルタ
を切替自在に備えるフィルタ保持手段と、 b)非測定時に前記干渉フィルタへの入射光を遮蔽する遮
光手段と、 c)該遮光手段が入射光を遮蔽しているとき、該遮光手段
に最も近接した干渉フィルタが順次入れ替わるように前
記フィルタ保持手段を移動させる駆動手段と、 を備えることを特徴とする赤外分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20866197A JP3282549B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 赤外分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20866197A JP3282549B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 赤外分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137842A JPH1137842A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3282549B2 true JP3282549B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=16559963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20866197A Expired - Fee Related JP3282549B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 赤外分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3282549B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6190838B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-02-20 | Imation Corp. | Process for making multiple data storage disk stampers from one master |
| US7099003B2 (en) * | 2003-05-09 | 2006-08-29 | Delta Search Labs, Inc. | Spectroscopic systems and methods |
| CN110531477A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-03 | 北京临近空间飞行器系统工程研究所 | 一种多元件高密度装填装置 |
| CN112557326B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-07-07 | 西安鼎研科技股份有限公司 | 一种多轴差分吸收光谱仪测量装置及其工作方法 |
-
1997
- 1997-07-16 JP JP20866197A patent/JP3282549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1137842A (ja) | 1999-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |