JP3762677B2 - 流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置 - Google Patents
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- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部をサンプルが流れるように構成されているとともに、一端側に前記サンプルへ向けて光を照射する照射部が配置され、他端側にサンプルを通過した照射部からの光を検出するための検出器が配置される流体分析用セルでは、一般に、サンプルの吸光度を得ることを考慮して前記照射部からの光の光路長が設定されるのであり、この光路長に応じてセルの長さ（セル長）も決められる。
【０００３】
そして、前記照射部からの光のロスを最小限に抑え、かつ十分な光路長を稼ぐためのセルとして、従来より、ほぼ直方体形状など直線的な形状をしていて、かつセル長の長いもの（例えば全長が１ｍのもの）がある。また、セル長は短くとも、断面積を大きくとり、セル内部に複雑な反射構造を設けて照射部からの光を数段階反射せしめ光路長を稼ぐ長光路長セルが提案されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成からなる従来の流体分析用セルでは、セル内に導かれた照射部からの光がセル壁を透過して外部に漏れるといったロスを防止し、また、セル壁を透過してセル内に入ってくる外乱光の影響を防止するために、遮光構造が必要であった。また、照射部からの光を適切にセル内へ導入し、かつ検出器まで導くために、絞りやレンズ等の大掛かりな光軸調整機構（光学系調整機構）が必要であった。
【０００５】
さらに、上述したセル内部に反射構造を設けてあるものでは、精密で複雑な反射構造を要し、また、反射によって十分な光路長を稼ぐためには、容積が大きくなるといった問題もあった。
【０００６】
また、上記の構成からなる従来の流体分析用セルでは、セルが直線的な形状をしていたり、内部に設けられた反射構造のために容積が大きくなっていたことから、セル自体を配置するためのスペースも大きくなるとともに、多量のサンプルが必要となっていた。加えて、セルに上述した付加機構を設ける必要があったことから、このことによって、セルを配置するためのスペースが一層大きくなるという問題があった。
【０００７】
また、従来のものでは、セル長を変更する場合、ハード（例えば、セルを用いた分析装置）全体の変更が必要となり、セル長を簡単に変更することができなかった。
【０００８】
さらに、他の従来の流体分析用セルとして、図４に示すように、第一の端部１７と、第二の端部１８とを有するハウジング１９を備えたフローセルがある。前記第一の端部１７は、図示しない光源に対向して設けられ、かつ透明な窓部１７ａ（この窓部を通じて光は図示しない光源から内部流路内に案内される）を有している。また、前記第二の端部１８は、前記光源からの光を検出する図示しないセンサに対向して設けられ、かつ透明な窓部１８ａ（この窓部を通じて前記光が内部流路から外部、すなわちセンサ側へと導出される）を有している。
【０００９】
また、前記ハウジング１９は、前記第一の端部１７から第二の端部１８にかけて直線的に形成された内部流路２０と、前記第一の端部１７へと液体試料を導入するための入口２１と、前記内部流路２０内の液体試料を導出するための出口２２とを有している。
【００１０】
そして、上記流体分析用セルでは、前記内部流路２０を形成する内壁が、水の屈折率よりも小さい屈折率を有する材料２３であるテフロン（登録商標名）ＡＦによって覆われていることから、前記光源から内部流路２０内の液体試料を通ってセンサへと向かう光が、前記内部流路２０内においては、前記材料２３によって略完全に内反射しながら進行することになり、光の損失が抑えられていた。
【００１１】
しかし、上記の構成からなる流体分析用セルでは、測定対象とする液体試料の性質・種類などに対応させて、セル長を変更する場合には、内部流路の長さの異なる別のハウジングを用いなければならなかった。言い換えれば、一つのハウジングのみを用いて、セル長の変更を行うことが困難であった。また、上記の構成からなる流体分析用セルでは、測定可能な対象が、前記材料２３よりも屈折率が大である液体試料に限られることとなっていた。
【００１２】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、セル配置の自由度を高め、小さなスペースにも配置できるとともに、少量のサンプルによって十分な長さの光路長を得ることができ、また、大がかりな遮光機構や付加的な多数の構成部品を必要とせず、さらに、光路長を容易に変更できる製造が容易な流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の流体分析用セルは、内部をサンプルが流れるとともに、当該サンプルに照射光を通過させるように構成した流体分析用セルであって、内部を前記サンプルが通り光透過性及び可撓性を有する内管と、当該内管の外周よりも内周が大きく、可撓性を有するとともに、外部からの光が内管側へと透過することを防止し、前記内管の形状を保持する保護管と、前記内管が前記保護管内に挿入されて形成される反射層たる空気層とを有し、前記内管内部のサンプル内を通る前記照射光が内管を透過すると前記内管の屈折率よりも屈折率の小さい空気層で反射されるとともに、当該反射した光が内管を透過してサンプル側へと至るようにすることにより、前記内管内部のサンプル内を進むように構成されている（請求項１）。
【００１４】
【００１５】
上記の構成からなる流体分析用セルでは、内管内に導かれた照射部からの光が外部に漏れることを前記反射層によって防止でき、また、外乱光がセル内に入ってくることを前記保護管によって防止できることから、内管内を通る光の外部への漏れや内管内への外乱光の侵入を防止するための遮光構造を別途設ける必要がない。また、前記反射部からの光は、前記反射層により繰り返し反射されながら内管の内部を通過することから、照射部からの光を適切に検出器にまで導くための絞りやレンズ等の大掛かりな光軸調整機構を別途設ける必要がない。すなわち、本発明の流体分析用セルでは、上述した遮光構造や光軸調整機構などの付加構造が不要であることから、構成をシンプルにすることができ、セル自体をより小さいスペースに配置することが可能となる。
【００１６】
また、上記の構成からなる流体分析用セルでは、前記照射部からの光は前記反射層によって繰り返し反射されながら内管の内部を通って検出器まで向かうのであるが、前記反射層は内管の外側に沿って形成されていることから、内管の内径を小さくしても支障を来さないだけでなく、内管の内径を小さくすれば、セル自体をより小さいスペースに配置することが可能となるとともに、少量のサンプルによって十分な長さの光路長を得ることができる。
【００１７】
さらに、上記の構成からなる流体分析用セルは、照射部から検出器までの光の伝達に支障を来さない範囲で自在に湾曲させて形成することができるため、すなわち、セル形状の自由度が高いため、湾曲させることができないなどセル形状の自由度が低い（無い）従来のセルに比して、より小さなスペースに配置することができる。
【００１８】
また、前記反射層が、空気層であるので、例えば、大気雰囲気中で前記保護管に内管を挿入するだけで反射層を形成することができるのであり、流体分析用セルをより低いコストでかつ容易に製造することが可能となる。また、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いていることから、例えば、テフロン（登録商標名）ＡＦを反射層として用いている図４に示した従来の流体分析用セルに比して、内管と反射層との屈折率の差を非常に大きくすることができ、内管内に導かれた照射部からの光が外部に漏れることをより確実に防止することができるのである。さらに、図４に示した従来の流体分析用セルでは、水よりも屈折率が小さい材料であるテフロン（登録商標）により内部流路１７内の液体試料を通る光を反射させていたことから、測定対象が、テフロン（登録商標）よりも屈折率の大きいものに限られていたが、上述したように、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いている本発明の流体分析用セルでは、種々の試料を測定対象とすることができる。また、上記の構成からなる流体分析用セルは、照射部からの光の損失が少ないという優れた効果がより重要なものとなる場合、例えば、セルをＵ字形状などに湾曲させる必要がある場合などに用いると、特に適したものとなるのである。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
上記の構成からなる流体分析用セルでは、セル形状の自由度が非常に高くなり、光路長の変更を行う場合には、照射部や検出器などのセルが用いられる分析装置のハード的な構成要素を変更する必要がなく、セルの形状を適宜に変形させたり、セルの一部を切断することで、光路長の変更を簡単に行うことが可能となる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
また、この発明の流体分析用セルを用いた分析装置は、請求項１に記載の流体分析用セルと、このセルの一端側に配置され、セルの内部へ向けて光を照射する照射部と、前記セルの他端側に配置され、セルの内部を通過した照射部からの光を検出するための検出器とを備えることを特徴とする（請求項２）。
【００３２】
上記の構成からなる分析装置は、請求項１に係る流体分析用セルを用いた分析装置であり、請求項１に係る流体分析用セルによって得られる効果と同様の効果が得られ、また、流体分析用セルをより小さいスペースに配置することができることから、装置全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００３３】
【００３４】
また、前記反射層が、空気層であるので、例えば、大気雰囲気中で前記保護管に内管を挿入するだけで反射層を形成することができるのであり、流体分析用セルを用いた分析装置をより低いコストでかつ容易に製造することが可能となる。また、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いていることから、例えば、テフロン（登録商標名）ＡＦを反射層として用いている図４に示した従来の流体分析用セルを用いる分析装置に比して、内管と反射層との屈折率の差を非常に大きくすることができ、内管内に導かれた照射部からの光が外部に漏れることをより確実に防止することができるのである。さらに、図４に示した従来の流体分析用セルでは、水よりも屈折率が小さい材料であるテフロン（登録商標）により内部流路１７内の液体試料を通る光を反射させていたことから、測定対象が、テフロン（登録商標）よりも屈折率の大きいものに限られていたが、上述したように、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いている本発明の流体分析用セルでは、種々の試料を測定対象とすることができる。また、上記の構成からなる流体分析用セルは、照射部からの光の損失が少ないという優れた効果がより重要なものとなる場合、例えば、セルをＵ字形状などに湾曲させる必要がある場合などに用いると、特に適したものとなるのである。
【００３５】
【００３６】
【００３７】
上記の構成からなる分析装置では、セル形状の自由度が非常に高くなり、光路長の変更を行う場合には、照射部や検出器などのセルが用いられる分析装置のハード的な構成要素を変更する必要がなく、セルの形状を適宜に変形させたり、セルの一部を切断することで、光路長の変更を簡単に行うことが可能となる。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
図１、本発明の一実施例に係る流体分析用セル（以下、セルという）Ｃを用いた分析装置Ｄの構成を概略的に示す説明図、図２は、前記セルＣの構成を概略的に示す説明図である。
前記分析装置Ｄは、内部をサンプルＳが流れるように構成されたセルＣと、このセルＣの一端側に配置され、セルＣの内部へ向けて光を照射する照射部１と、前記セルＣの他端側に配置され、セルＣの内部を通過した照射部１からの光を検出するための検出器２と、前記セルＣの一端３および前記照射部１からの光が透過する透過窓部材４が互いに対向する状態となるように接続され、さらに、前記セルＣにサンプルＳやレファレンス水（図示せず）などを導入する導入路（図示せず）が接続される第一接続部材５と、前記セルＣの他端６およびこのセルＣの内部を通過した光が透過する透過窓部材７が互いに対向する状態となるように接続され、さらに、前記セルＣ内に供給されたサンプルＳやレファレンス水（図示せず）などを導出する導出路（図示せず）が接続される第二接続部材８とを備えている。
【００４９】
セルＣは、ほぼＵ字形状をしており、内部にサンプルＳが通る内管９と、この内管９の外側に形成され（つまり、内管９の外周９ａよりも内周１０ａが大きく）、前記内管９の形状を保持し、かつ外部からの光が内管９側へと透過することを防止するための保護管１０と、前記内管９と保護管１０との間に形成され、内管９の内部を通る光を反射させるための反射層１１とからなる。
【００５０】
前記内管９は、例えば、ＦＥＰ樹脂，ガラスなど、前記照射部１からの光が透過し、かつ内管９の内部を通るサンプルＳによって腐食，溶解，軟化などの変質，変形が生じない（耐酸性，耐アルカリ性などを有し、サンプルＳと化学反応を起こさない）材料・材質から形成された配管からなり、また、例えば、その内径が２ｍｍ以下となるように形成される。
【００５１】
前記内管９は可撓性を有する。なお、上述した内管９の有する性質は、サンプルＳによって決定され、必ずしも上記性質を有していなくてもよいことはいうまでもない。
【００５２】
前記保護管１０は、例えば、金属製（ステンレス等）や樹脂製（ナイロン等）の配管からなる。なお、セルＣの使用場所などに応じて、前記保護管１０の周囲を断熱材で覆ったり、保護管１０を断熱材で形成することなどによって、保護管１０を断熱構造を有するものとしてもよい。
【００５３】
前記反射層１１は、適当な屈折率（前記内管９を形成する材料よりも小さい屈折率）を得ることのできる材料からなる層であり、空気層とすることができ、この場合には、大気雰囲気中で前記保護管１０に内管９を挿入すれば、内管９と保護管１０との間に必然的に形成されることになる。また、前記反射層１１を空気層とすることにより、前記セルＣおよび分析装置Ｄをより低いコストで製造することが可能となる。
【００５４】
【００５５】
【００５６】
なお、前記内管９の内径およびセルＣの長さは、サンプルＳの量や吸光度などに応じて任意に設定すればよい。
【００５７】
前記照射部１から照射される光としては、例えば、近赤外線でもよいし、可視光などでもよい。
【００５８】
前記透過窓部材４の材質は、ガラスや樹脂などでもよいし、前記検出器２によって検出しようとする光の波長や測定対象に応じて結晶（例えば、ＫＢｒの単結晶）などを用いてもよい。また、透過窓部材４の形状は、薄膜状や薄板状としてもよいし、厚板形状や柱形状としてもよい。
【００５９】
前記第一接続部材５は、例えば、ほぼＴ字形状をしており、前記セルＣの一端３が接続されるセル用接続口５ａと、前記透過窓部材４が接続されることにより閉塞される透過窓用接続口５ｂと、前記導入路が接続される導入路用接続口５ｃとを有している。そして、前記セル用接続口５ａ，透過窓用接続口５ｂおよび導入路用接続口５ｃは、それぞれ連通しており、前記セル用接続口５ａに接続された状態のセルＣの一端３と、前記透過窓用接続口５ｂに接続された状態の透過窓部材４とが互いに対向するように構成されている。
【００６０】
なお、前記第一接続部材５の各接続口５ａ，５ｂ，５ｃと、セルＣの一端３，透過窓部材４および導入路との接続は、それぞれＯリングなどのシール部材１２を介して行われ、その接続部分からの水漏れが生じないように構成されている。
【００６１】
前記透過窓部材７の材質および形状は、透過窓部材４と同様である。
【００６２】
前記第二接続部材８は、例えば、ほぼＴ字形状をしており、前記セルＣの他端６が接続されるセル用接続口８ａと、前記透過窓部材７が接続されることにより閉塞される透過窓用接続口８ｂと、前記導出路が接続される導出路用接続口８ｃとを有している。そして、前記セル用接続口８ａ，透過窓用接続口８ｂおよび導出路用接続口８ｃは、それぞれ連通しており、前記セル用接続口８ａに接続された状態のセルＣの他端６と、前記透過窓用接続口８ｂに接続された状態の透過窓部材７とが互いに対向するように構成されている。
【００６３】
なお、前記第二接続部材８の各接続口８ａ，８ｂ，８ｃと、セルＣの他端６，透過窓部材７および導出路との接続は、それぞれＯリングなどのシール部材１２を介して行われ、その接続部分からの水漏れが生じないように構成されている。
【００６４】
また、前記第一接続部材５および第二接続部材８は、それぞれほぼＴ字形状をしていることから、セルＣを長さの異なる別のセルＣに取り替えたり、使用していたセルＣの一端あるいは両端を適宜の分だけ切断して長さを変更した後、新たに取り付けなおすということを容易に行うことが可能となる。
【００６５】
次に、上記の構成からなる分析装置Ｄの動作について説明する。
上記の構成からなる分析装置Ｄでは、前記導入路を通って前記導入路用接続口５ｃから第一接続部材５内に導入されたサンプルＳは、前記透過窓部材４によって閉塞された透過窓用接続口５ｂ側へは向かわず、セル用接続口５ａに接続されているセルＣの一端３からセルＣの内管９の内部へと導出される。そして、前記内管９を通り抜けて前記セル用接続口８ａから第二接続部材８内に導入されたサンプルＳは、前記透過窓部材７によって閉塞された透過窓用接続口８ｂ側へは向かわず、導出路用接続口８ｃに接続されている導出路から導出される。
【００６６】
そして、セルＣの内管９の内側に収容された状態のサンプルＳに向けて照射部１から光を照射すると、前記透過窓部材４を透過した光は、セルＣの一端３からその内部へと導入される。ここで、前記サンプルＳが例えば水の場合、サンプルＳ（水）の屈折率は内管９の屈折率よりも小さく、また、内管９の屈折率は反射層１１（空気層）の屈折率よりも大きくなるのであり、より詳しくは、サンプルＳ：内管９：反射層１１（空気層）の屈折率の関係は、中：大：小となる。そして、サンプルＳ内を通る光は、内管９を透過した場合、内管９よりも屈折率が小さい反射層１１によって反射され、内管９の中心側に向かうことになる。このとき、反射層１１によって反射された光のほとんどは内管９を透過してサンプルＳ側へと至ることになる。このように、前記照射部１からの光はセルＣ内部のサンプル内を進み、セルＣの他端６から導出されて前記透過窓部材７を透過して、前記検出器２へと至る。
【００６７】
上記の構成からなる分析装置ＤによってサンプルＳを分析するには、以下のようにすればよい。すなわち、まず、前記セルＣ内にサンプルＳを収容した状態とし、続いて前記照射部１から所定の光をセルＣ内のサンプルＳに向けて照射して、セルＣ内を通過した光を前記検出器２によって検出するのであり、このようにして得られる検出器２からの出力と、レファレンス水を用いて上記と同様の操作を行うことによって得られる検出器２からの出力とに基づいて、前記サンプルＳの透過率や吸光度などを導き出すことができる。
【００６８】
なお、前記サンプルＳの分析時には、前記サンプルＳは流れている状態であってもよいし、流れずに止まっている状態であってもよい。
【００６９】
上記の構成からなるセルＣは、照射部１から検出器２までの光の伝達に支障を来さない範囲で自在に湾曲させて形成することができ、光路長を長くする必要があり、セルＣ自体を長くした場合にも、例えばＵ字形状に形成することによって、湾曲させることができないセルに比してより小さなスペースに配置することが可能となる。また、前記セルＣを用いた分析装置Ｄでは、同様の理由から、装置全体の構成をコンパクトにすることができる。そして、前記セルＣおよび分析装置Ｄは上記のような利点を有していることから、例えば、より小さなケースに格納することが可能となる。
【００７０】
また、上記の構成からなるセルＣでは、その内管９の内径を小さく（例えば、２ｍｍ以下）設定しても、照射部１からの光は大きく損失することなく検出器２へと至ることから、不都合を伴うことなく前記内管９の内径を小さくして内管９の内容積を小さくすることができ、これによって、内管９の外側に形成する反射層１１および保護管１０の径も小さくすることができ、セルＣをより細く・小さく形成することが可能となるだけでなく、必要なサンプルＳの量も少量とすることができる。例えば、照射部１からの光の検出器２までの光路長が１ｍである場合に、前記内管９の内径を１ｍｍとすれば、内管９の内容積を３ｍｌ程度にまで削減することができる。また、前記セルＣを用いた分析装置Ｄでは、同様の理由から、装置全体の構成をよりコンパクトにすることができ、必要なサンプルＳの量も少量とすることができる。
【００７１】
さらに、上記の構成からなるセルＣおよび分析装置Ｄでは、前記内管９の形状を保持する機能と、セルＣの外部からの光が内管９側へと至ることを防ぐ遮光機能とを一つの部材（保護管１０）に備えており、大がかりな遮光機構や付加的な多数の構成部品が必要とならない。
【００７２】
また、上記の構成からなるセルＣおよび分析装置Ｄでは、前記照射部１からの光は前記反射層１１によって反射されながら内管９内を通ることから、光のロスが極めて少ないのに加え、この効果を保ちつつセルＣ自体を湾曲させることもできるのであり、このようにセルＣの形状を適宜に変形させれば、例えば、照射部１と検出器２との相対的な距離を変えることなく長さのことなるセルＣを自在に取り換えることも可能となる。すなわち、長さのことなるセルＣに取り換える場合に、ハード的な構成要素の変更（例えば、検出器２の位置をずらしたり、セルＣが短くなったスペースを代替できるものに置き換えるなど）を不要とすることができる。なお、このようにセルＣの長さを変更した場合には、感度調整だけを行えばよいのである。
【００７３】
さらに、前記セルＣ自体が硬い枠などで囲まれたものではないことから、例えば、現場でセルＣの他端６側（一端３側あるいは両端３，６側でもよい）を切断して、新たに形成されたセルＣの他端６（一端３あるいは両端３，６でもよい）を接続部材へ接合するだけで、セル長の異なるセルＣへの変更ができるのである。
【００７４】
また、上記の構成からなる分析装置Ｄでは、セルＣの両端が、第一接続部材５のセル用接続口５ａおよび第二接続部材８のセル用接続口８ａに対して着脱自在となっていることから、セルＣの長さの変更（すなわち、セルＣの取り替えや、セルＣの切断など）を容易に行うことが可能となっている。
【００７５】
上記の構成からなるセルＣおよび分析装置Ｄでは、少量のサンプルＳでも光路長を長くして測定を行うことができることから、純水，超純水中の微量共存物質（溶存物質を含む）を高感度に測定するための吸光度あるいは透過率等の測定に用いて特に有効なものとなる。
【００７６】
なお、前記セルＣは、ほぼＵ字形状のものに限られず、さまざまな形状に形成することができるのであり、例えば、図３（Ａ）に示すように、ほぼ直線状に形成してもよいし、図３（Ｂ）に示すように、ほぼ螺旋状に形成してもよい。
【００７７】
また、前記第一接続部材５および第二接続部材８はそれぞれ、専用のものを用意してもよいが、例えば、一般に出回っている三方継手を利用することも可能である。
【００７８】
さらに、上記の構成からなる分析装置Ｄでは、第一接続部材５に接続された透過窓部材４に向けて照射部１が設けられており、第二接続部材８に接続された透過窓部材７に向けて検出器２が設けられているが、このような構成に限るものではなく、例えば、前記第一接続部材５に接続された透過窓部材４に向けて検出器２が設けられており、第二接続部材８に接続された透過窓部材７に向けて照射部１が設けられているとしてもよい。
【００７９】
また、前記セルＣを、単体で用いてもよいが、複数のセルＣ，Ｃ…を直列または並列に連結して用いてもよく、このように構成しても、各セルＣの配置スペースを小さくできることから、装置全体をほとんど大型化することがない。そして、例えば、互いに長さ（光路長）の異なる複数のセルＣ，Ｃ…を直列または並列に連結すれば、同時に異なる光路長でのサンプルＳの分析を行うことが可能となり、また、その長さ、すなわち光路長が短く形成されたセルＣは高濃度のサンプルＳの分析に適し、光路長が長く形成されたセルＣは低濃度のサンプルＳの分析に適していることから、連結されている全てのセルＣ，Ｃ…のうち、サンプルＳの濃度を考慮してその分析に適した単数または複数のセルＣ，Ｃ…のみを用いてサンプルＳの分析を行うようにしてもよい。
【００８０】
なお、セルＣ同士の連結は、例えば、一方のセルＣの第二接続部材８の導出路用接続口８ｃと、他方のセルＣの第一接続部材５の導入路用接続口５ｃとを適宜の配管や接続部材などで接続することで行うことができる。
【００８１】
また、複数のセルＣ，Ｃ…を連結して用いる場合に、各セルＣの形状を統一する必要はなく、様々な形状のセルＣ，Ｃ…を連結してもいいことはいうまでもない。
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、上記の構成からなる本発明によれば、セル配置の自由度を高め、小さなスペースにも配置できるとともに、少量のサンプルによって十分な長さの光路長を得ることができ、また、大がかりな遮光機構や付加的な多数の構成部品を必要とせず、さらに、光路長を容易に変更できる流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る流体分析用セルを用いた分析装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】 上記実施例における流体分析用セルの構成を概略的に示す説明図である。
【図３】 （Ａ）は、前記流体分析用セルの変形例の構成を概略的に示す説明図、（Ｂ）は、前記流体分析用セルの他の変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】 従来の流体分析用セルの構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
９…内管、１０…保護管、１１…反射層、Ｃ…流体分析用セル、Ｄ…分析装置、Ｓ…サンプル。
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部をサンプルが流れるように構成されているとともに、一端側に前記サンプルへ向けて光を照射する照射部が配置され、他端側にサンプルを通過した照射部からの光を検出するための検出器が配置される流体分析用セルでは、一般に、サンプルの吸光度を得ることを考慮して前記照射部からの光の光路長が設定されるのであり、この光路長に応じてセルの長さ（セル長）も決められる。
【０００３】
そして、前記照射部からの光のロスを最小限に抑え、かつ十分な光路長を稼ぐためのセルとして、従来より、ほぼ直方体形状など直線的な形状をしていて、かつセル長の長いもの（例えば全長が１ｍのもの）がある。また、セル長は短くとも、断面積を大きくとり、セル内部に複雑な反射構造を設けて照射部からの光を数段階反射せしめ光路長を稼ぐ長光路長セルが提案されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成からなる従来の流体分析用セルでは、セル内に導かれた照射部からの光がセル壁を透過して外部に漏れるといったロスを防止し、また、セル壁を透過してセル内に入ってくる外乱光の影響を防止するために、遮光構造が必要であった。また、照射部からの光を適切にセル内へ導入し、かつ検出器まで導くために、絞りやレンズ等の大掛かりな光軸調整機構（光学系調整機構）が必要であった。
【０００５】
さらに、上述したセル内部に反射構造を設けてあるものでは、精密で複雑な反射構造を要し、また、反射によって十分な光路長を稼ぐためには、容積が大きくなるといった問題もあった。
【０００６】
また、上記の構成からなる従来の流体分析用セルでは、セルが直線的な形状をしていたり、内部に設けられた反射構造のために容積が大きくなっていたことから、セル自体を配置するためのスペースも大きくなるとともに、多量のサンプルが必要となっていた。加えて、セルに上述した付加機構を設ける必要があったことから、このことによって、セルを配置するためのスペースが一層大きくなるという問題があった。
【０００７】
また、従来のものでは、セル長を変更する場合、ハード（例えば、セルを用いた分析装置）全体の変更が必要となり、セル長を簡単に変更することができなかった。
【０００８】
さらに、他の従来の流体分析用セルとして、図４に示すように、第一の端部１７と、第二の端部１８とを有するハウジング１９を備えたフローセルがある。前記第一の端部１７は、図示しない光源に対向して設けられ、かつ透明な窓部１７ａ（この窓部を通じて光は図示しない光源から内部流路内に案内される）を有している。また、前記第二の端部１８は、前記光源からの光を検出する図示しないセンサに対向して設けられ、かつ透明な窓部１８ａ（この窓部を通じて前記光が内部流路から外部、すなわちセンサ側へと導出される）を有している。
【０００９】
また、前記ハウジング１９は、前記第一の端部１７から第二の端部１８にかけて直線的に形成された内部流路２０と、前記第一の端部１７へと液体試料を導入するための入口２１と、前記内部流路２０内の液体試料を導出するための出口２２とを有している。
【００１０】
そして、上記流体分析用セルでは、前記内部流路２０を形成する内壁が、水の屈折率よりも小さい屈折率を有する材料２３であるテフロン（登録商標名）ＡＦによって覆われていることから、前記光源から内部流路２０内の液体試料を通ってセンサへと向かう光が、前記内部流路２０内においては、前記材料２３によって略完全に内反射しながら進行することになり、光の損失が抑えられていた。
【００１１】
しかし、上記の構成からなる流体分析用セルでは、測定対象とする液体試料の性質・種類などに対応させて、セル長を変更する場合には、内部流路の長さの異なる別のハウジングを用いなければならなかった。言い換えれば、一つのハウジングのみを用いて、セル長の変更を行うことが困難であった。また、上記の構成からなる流体分析用セルでは、測定可能な対象が、前記材料２３よりも屈折率が大である液体試料に限られることとなっていた。
【００１２】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、セル配置の自由度を高め、小さなスペースにも配置できるとともに、少量のサンプルによって十分な長さの光路長を得ることができ、また、大がかりな遮光機構や付加的な多数の構成部品を必要とせず、さらに、光路長を容易に変更できる製造が容易な流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の流体分析用セルは、内部をサンプルが流れるとともに、当該サンプルに照射光を通過させるように構成した流体分析用セルであって、内部を前記サンプルが通り光透過性及び可撓性を有する内管と、当該内管の外周よりも内周が大きく、可撓性を有するとともに、外部からの光が内管側へと透過することを防止し、前記内管の形状を保持する保護管と、前記内管が前記保護管内に挿入されて形成される反射層たる空気層とを有し、前記内管内部のサンプル内を通る前記照射光が内管を透過すると前記内管の屈折率よりも屈折率の小さい空気層で反射されるとともに、当該反射した光が内管を透過してサンプル側へと至るようにすることにより、前記内管内部のサンプル内を進むように構成されている（請求項１）。
【００１４】
【００１５】
上記の構成からなる流体分析用セルでは、内管内に導かれた照射部からの光が外部に漏れることを前記反射層によって防止でき、また、外乱光がセル内に入ってくることを前記保護管によって防止できることから、内管内を通る光の外部への漏れや内管内への外乱光の侵入を防止するための遮光構造を別途設ける必要がない。また、前記反射部からの光は、前記反射層により繰り返し反射されながら内管の内部を通過することから、照射部からの光を適切に検出器にまで導くための絞りやレンズ等の大掛かりな光軸調整機構を別途設ける必要がない。すなわち、本発明の流体分析用セルでは、上述した遮光構造や光軸調整機構などの付加構造が不要であることから、構成をシンプルにすることができ、セル自体をより小さいスペースに配置することが可能となる。
【００１６】
また、上記の構成からなる流体分析用セルでは、前記照射部からの光は前記反射層によって繰り返し反射されながら内管の内部を通って検出器まで向かうのであるが、前記反射層は内管の外側に沿って形成されていることから、内管の内径を小さくしても支障を来さないだけでなく、内管の内径を小さくすれば、セル自体をより小さいスペースに配置することが可能となるとともに、少量のサンプルによって十分な長さの光路長を得ることができる。
【００１７】
さらに、上記の構成からなる流体分析用セルは、照射部から検出器までの光の伝達に支障を来さない範囲で自在に湾曲させて形成することができるため、すなわち、セル形状の自由度が高いため、湾曲させることができないなどセル形状の自由度が低い（無い）従来のセルに比して、より小さなスペースに配置することができる。
【００１８】
また、前記反射層が、空気層であるので、例えば、大気雰囲気中で前記保護管に内管を挿入するだけで反射層を形成することができるのであり、流体分析用セルをより低いコストでかつ容易に製造することが可能となる。また、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いていることから、例えば、テフロン（登録商標名）ＡＦを反射層として用いている図４に示した従来の流体分析用セルに比して、内管と反射層との屈折率の差を非常に大きくすることができ、内管内に導かれた照射部からの光が外部に漏れることをより確実に防止することができるのである。さらに、図４に示した従来の流体分析用セルでは、水よりも屈折率が小さい材料であるテフロン（登録商標）により内部流路１７内の液体試料を通る光を反射させていたことから、測定対象が、テフロン（登録商標）よりも屈折率の大きいものに限られていたが、上述したように、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いている本発明の流体分析用セルでは、種々の試料を測定対象とすることができる。また、上記の構成からなる流体分析用セルは、照射部からの光の損失が少ないという優れた効果がより重要なものとなる場合、例えば、セルをＵ字形状などに湾曲させる必要がある場合などに用いると、特に適したものとなるのである。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
上記の構成からなる流体分析用セルでは、セル形状の自由度が非常に高くなり、光路長の変更を行う場合には、照射部や検出器などのセルが用いられる分析装置のハード的な構成要素を変更する必要がなく、セルの形状を適宜に変形させたり、セルの一部を切断することで、光路長の変更を簡単に行うことが可能となる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
また、この発明の流体分析用セルを用いた分析装置は、請求項１に記載の流体分析用セルと、このセルの一端側に配置され、セルの内部へ向けて光を照射する照射部と、前記セルの他端側に配置され、セルの内部を通過した照射部からの光を検出するための検出器とを備えることを特徴とする（請求項２）。
【００３２】
上記の構成からなる分析装置は、請求項１に係る流体分析用セルを用いた分析装置であり、請求項１に係る流体分析用セルによって得られる効果と同様の効果が得られ、また、流体分析用セルをより小さいスペースに配置することができることから、装置全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００３３】
【００３４】
また、前記反射層が、空気層であるので、例えば、大気雰囲気中で前記保護管に内管を挿入するだけで反射層を形成することができるのであり、流体分析用セルを用いた分析装置をより低いコストでかつ容易に製造することが可能となる。また、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いていることから、例えば、テフロン（登録商標名）ＡＦを反射層として用いている図４に示した従来の流体分析用セルを用いる分析装置に比して、内管と反射層との屈折率の差を非常に大きくすることができ、内管内に導かれた照射部からの光が外部に漏れることをより確実に防止することができるのである。さらに、図４に示した従来の流体分析用セルでは、水よりも屈折率が小さい材料であるテフロン（登録商標）により内部流路１７内の液体試料を通る光を反射させていたことから、測定対象が、テフロン（登録商標）よりも屈折率の大きいものに限られていたが、上述したように、屈折率の非常に小さい空気層を反射層として用いている本発明の流体分析用セルでは、種々の試料を測定対象とすることができる。また、上記の構成からなる流体分析用セルは、照射部からの光の損失が少ないという優れた効果がより重要なものとなる場合、例えば、セルをＵ字形状などに湾曲させる必要がある場合などに用いると、特に適したものとなるのである。
【００３５】
【００３６】
【００３７】
上記の構成からなる分析装置では、セル形状の自由度が非常に高くなり、光路長の変更を行う場合には、照射部や検出器などのセルが用いられる分析装置のハード的な構成要素を変更する必要がなく、セルの形状を適宜に変形させたり、セルの一部を切断することで、光路長の変更を簡単に行うことが可能となる。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
図１、本発明の一実施例に係る流体分析用セル（以下、セルという）Ｃを用いた分析装置Ｄの構成を概略的に示す説明図、図２は、前記セルＣの構成を概略的に示す説明図である。
前記分析装置Ｄは、内部をサンプルＳが流れるように構成されたセルＣと、このセルＣの一端側に配置され、セルＣの内部へ向けて光を照射する照射部１と、前記セルＣの他端側に配置され、セルＣの内部を通過した照射部１からの光を検出するための検出器２と、前記セルＣの一端３および前記照射部１からの光が透過する透過窓部材４が互いに対向する状態となるように接続され、さらに、前記セルＣにサンプルＳやレファレンス水（図示せず）などを導入する導入路（図示せず）が接続される第一接続部材５と、前記セルＣの他端６およびこのセルＣの内部を通過した光が透過する透過窓部材７が互いに対向する状態となるように接続され、さらに、前記セルＣ内に供給されたサンプルＳやレファレンス水（図示せず）などを導出する導出路（図示せず）が接続される第二接続部材８とを備えている。
【００４９】
セルＣは、ほぼＵ字形状をしており、内部にサンプルＳが通る内管９と、この内管９の外側に形成され（つまり、内管９の外周９ａよりも内周１０ａが大きく）、前記内管９の形状を保持し、かつ外部からの光が内管９側へと透過することを防止するための保護管１０と、前記内管９と保護管１０との間に形成され、内管９の内部を通る光を反射させるための反射層１１とからなる。
【００５０】
前記内管９は、例えば、ＦＥＰ樹脂，ガラスなど、前記照射部１からの光が透過し、かつ内管９の内部を通るサンプルＳによって腐食，溶解，軟化などの変質，変形が生じない（耐酸性，耐アルカリ性などを有し、サンプルＳと化学反応を起こさない）材料・材質から形成された配管からなり、また、例えば、その内径が２ｍｍ以下となるように形成される。
【００５１】
前記内管９は可撓性を有する。なお、上述した内管９の有する性質は、サンプルＳによって決定され、必ずしも上記性質を有していなくてもよいことはいうまでもない。
【００５２】
前記保護管１０は、例えば、金属製（ステンレス等）や樹脂製（ナイロン等）の配管からなる。なお、セルＣの使用場所などに応じて、前記保護管１０の周囲を断熱材で覆ったり、保護管１０を断熱材で形成することなどによって、保護管１０を断熱構造を有するものとしてもよい。
【００５３】
前記反射層１１は、適当な屈折率（前記内管９を形成する材料よりも小さい屈折率）を得ることのできる材料からなる層であり、空気層とすることができ、この場合には、大気雰囲気中で前記保護管１０に内管９を挿入すれば、内管９と保護管１０との間に必然的に形成されることになる。また、前記反射層１１を空気層とすることにより、前記セルＣおよび分析装置Ｄをより低いコストで製造することが可能となる。
【００５４】
【００５５】
【００５６】
なお、前記内管９の内径およびセルＣの長さは、サンプルＳの量や吸光度などに応じて任意に設定すればよい。
【００５７】
前記照射部１から照射される光としては、例えば、近赤外線でもよいし、可視光などでもよい。
【００５８】
前記透過窓部材４の材質は、ガラスや樹脂などでもよいし、前記検出器２によって検出しようとする光の波長や測定対象に応じて結晶（例えば、ＫＢｒの単結晶）などを用いてもよい。また、透過窓部材４の形状は、薄膜状や薄板状としてもよいし、厚板形状や柱形状としてもよい。
【００５９】
前記第一接続部材５は、例えば、ほぼＴ字形状をしており、前記セルＣの一端３が接続されるセル用接続口５ａと、前記透過窓部材４が接続されることにより閉塞される透過窓用接続口５ｂと、前記導入路が接続される導入路用接続口５ｃとを有している。そして、前記セル用接続口５ａ，透過窓用接続口５ｂおよび導入路用接続口５ｃは、それぞれ連通しており、前記セル用接続口５ａに接続された状態のセルＣの一端３と、前記透過窓用接続口５ｂに接続された状態の透過窓部材４とが互いに対向するように構成されている。
【００６０】
なお、前記第一接続部材５の各接続口５ａ，５ｂ，５ｃと、セルＣの一端３，透過窓部材４および導入路との接続は、それぞれＯリングなどのシール部材１２を介して行われ、その接続部分からの水漏れが生じないように構成されている。
【００６１】
前記透過窓部材７の材質および形状は、透過窓部材４と同様である。
【００６２】
前記第二接続部材８は、例えば、ほぼＴ字形状をしており、前記セルＣの他端６が接続されるセル用接続口８ａと、前記透過窓部材７が接続されることにより閉塞される透過窓用接続口８ｂと、前記導出路が接続される導出路用接続口８ｃとを有している。そして、前記セル用接続口８ａ，透過窓用接続口８ｂおよび導出路用接続口８ｃは、それぞれ連通しており、前記セル用接続口８ａに接続された状態のセルＣの他端６と、前記透過窓用接続口８ｂに接続された状態の透過窓部材７とが互いに対向するように構成されている。
【００６３】
なお、前記第二接続部材８の各接続口８ａ，８ｂ，８ｃと、セルＣの他端６，透過窓部材７および導出路との接続は、それぞれＯリングなどのシール部材１２を介して行われ、その接続部分からの水漏れが生じないように構成されている。
【００６４】
また、前記第一接続部材５および第二接続部材８は、それぞれほぼＴ字形状をしていることから、セルＣを長さの異なる別のセルＣに取り替えたり、使用していたセルＣの一端あるいは両端を適宜の分だけ切断して長さを変更した後、新たに取り付けなおすということを容易に行うことが可能となる。
【００６５】
次に、上記の構成からなる分析装置Ｄの動作について説明する。
上記の構成からなる分析装置Ｄでは、前記導入路を通って前記導入路用接続口５ｃから第一接続部材５内に導入されたサンプルＳは、前記透過窓部材４によって閉塞された透過窓用接続口５ｂ側へは向かわず、セル用接続口５ａに接続されているセルＣの一端３からセルＣの内管９の内部へと導出される。そして、前記内管９を通り抜けて前記セル用接続口８ａから第二接続部材８内に導入されたサンプルＳは、前記透過窓部材７によって閉塞された透過窓用接続口８ｂ側へは向かわず、導出路用接続口８ｃに接続されている導出路から導出される。
【００６６】
そして、セルＣの内管９の内側に収容された状態のサンプルＳに向けて照射部１から光を照射すると、前記透過窓部材４を透過した光は、セルＣの一端３からその内部へと導入される。ここで、前記サンプルＳが例えば水の場合、サンプルＳ（水）の屈折率は内管９の屈折率よりも小さく、また、内管９の屈折率は反射層１１（空気層）の屈折率よりも大きくなるのであり、より詳しくは、サンプルＳ：内管９：反射層１１（空気層）の屈折率の関係は、中：大：小となる。そして、サンプルＳ内を通る光は、内管９を透過した場合、内管９よりも屈折率が小さい反射層１１によって反射され、内管９の中心側に向かうことになる。このとき、反射層１１によって反射された光のほとんどは内管９を透過してサンプルＳ側へと至ることになる。このように、前記照射部１からの光はセルＣ内部のサンプル内を進み、セルＣの他端６から導出されて前記透過窓部材７を透過して、前記検出器２へと至る。
【００６７】
上記の構成からなる分析装置ＤによってサンプルＳを分析するには、以下のようにすればよい。すなわち、まず、前記セルＣ内にサンプルＳを収容した状態とし、続いて前記照射部１から所定の光をセルＣ内のサンプルＳに向けて照射して、セルＣ内を通過した光を前記検出器２によって検出するのであり、このようにして得られる検出器２からの出力と、レファレンス水を用いて上記と同様の操作を行うことによって得られる検出器２からの出力とに基づいて、前記サンプルＳの透過率や吸光度などを導き出すことができる。
【００６８】
なお、前記サンプルＳの分析時には、前記サンプルＳは流れている状態であってもよいし、流れずに止まっている状態であってもよい。
【００６９】
上記の構成からなるセルＣは、照射部１から検出器２までの光の伝達に支障を来さない範囲で自在に湾曲させて形成することができ、光路長を長くする必要があり、セルＣ自体を長くした場合にも、例えばＵ字形状に形成することによって、湾曲させることができないセルに比してより小さなスペースに配置することが可能となる。また、前記セルＣを用いた分析装置Ｄでは、同様の理由から、装置全体の構成をコンパクトにすることができる。そして、前記セルＣおよび分析装置Ｄは上記のような利点を有していることから、例えば、より小さなケースに格納することが可能となる。
【００７０】
また、上記の構成からなるセルＣでは、その内管９の内径を小さく（例えば、２ｍｍ以下）設定しても、照射部１からの光は大きく損失することなく検出器２へと至ることから、不都合を伴うことなく前記内管９の内径を小さくして内管９の内容積を小さくすることができ、これによって、内管９の外側に形成する反射層１１および保護管１０の径も小さくすることができ、セルＣをより細く・小さく形成することが可能となるだけでなく、必要なサンプルＳの量も少量とすることができる。例えば、照射部１からの光の検出器２までの光路長が１ｍである場合に、前記内管９の内径を１ｍｍとすれば、内管９の内容積を３ｍｌ程度にまで削減することができる。また、前記セルＣを用いた分析装置Ｄでは、同様の理由から、装置全体の構成をよりコンパクトにすることができ、必要なサンプルＳの量も少量とすることができる。
【００７１】
さらに、上記の構成からなるセルＣおよび分析装置Ｄでは、前記内管９の形状を保持する機能と、セルＣの外部からの光が内管９側へと至ることを防ぐ遮光機能とを一つの部材（保護管１０）に備えており、大がかりな遮光機構や付加的な多数の構成部品が必要とならない。
【００７２】
また、上記の構成からなるセルＣおよび分析装置Ｄでは、前記照射部１からの光は前記反射層１１によって反射されながら内管９内を通ることから、光のロスが極めて少ないのに加え、この効果を保ちつつセルＣ自体を湾曲させることもできるのであり、このようにセルＣの形状を適宜に変形させれば、例えば、照射部１と検出器２との相対的な距離を変えることなく長さのことなるセルＣを自在に取り換えることも可能となる。すなわち、長さのことなるセルＣに取り換える場合に、ハード的な構成要素の変更（例えば、検出器２の位置をずらしたり、セルＣが短くなったスペースを代替できるものに置き換えるなど）を不要とすることができる。なお、このようにセルＣの長さを変更した場合には、感度調整だけを行えばよいのである。
【００７３】
さらに、前記セルＣ自体が硬い枠などで囲まれたものではないことから、例えば、現場でセルＣの他端６側（一端３側あるいは両端３，６側でもよい）を切断して、新たに形成されたセルＣの他端６（一端３あるいは両端３，６でもよい）を接続部材へ接合するだけで、セル長の異なるセルＣへの変更ができるのである。
【００７４】
また、上記の構成からなる分析装置Ｄでは、セルＣの両端が、第一接続部材５のセル用接続口５ａおよび第二接続部材８のセル用接続口８ａに対して着脱自在となっていることから、セルＣの長さの変更（すなわち、セルＣの取り替えや、セルＣの切断など）を容易に行うことが可能となっている。
【００７５】
上記の構成からなるセルＣおよび分析装置Ｄでは、少量のサンプルＳでも光路長を長くして測定を行うことができることから、純水，超純水中の微量共存物質（溶存物質を含む）を高感度に測定するための吸光度あるいは透過率等の測定に用いて特に有効なものとなる。
【００７６】
なお、前記セルＣは、ほぼＵ字形状のものに限られず、さまざまな形状に形成することができるのであり、例えば、図３（Ａ）に示すように、ほぼ直線状に形成してもよいし、図３（Ｂ）に示すように、ほぼ螺旋状に形成してもよい。
【００７７】
また、前記第一接続部材５および第二接続部材８はそれぞれ、専用のものを用意してもよいが、例えば、一般に出回っている三方継手を利用することも可能である。
【００７８】
さらに、上記の構成からなる分析装置Ｄでは、第一接続部材５に接続された透過窓部材４に向けて照射部１が設けられており、第二接続部材８に接続された透過窓部材７に向けて検出器２が設けられているが、このような構成に限るものではなく、例えば、前記第一接続部材５に接続された透過窓部材４に向けて検出器２が設けられており、第二接続部材８に接続された透過窓部材７に向けて照射部１が設けられているとしてもよい。
【００７９】
また、前記セルＣを、単体で用いてもよいが、複数のセルＣ，Ｃ…を直列または並列に連結して用いてもよく、このように構成しても、各セルＣの配置スペースを小さくできることから、装置全体をほとんど大型化することがない。そして、例えば、互いに長さ（光路長）の異なる複数のセルＣ，Ｃ…を直列または並列に連結すれば、同時に異なる光路長でのサンプルＳの分析を行うことが可能となり、また、その長さ、すなわち光路長が短く形成されたセルＣは高濃度のサンプルＳの分析に適し、光路長が長く形成されたセルＣは低濃度のサンプルＳの分析に適していることから、連結されている全てのセルＣ，Ｃ…のうち、サンプルＳの濃度を考慮してその分析に適した単数または複数のセルＣ，Ｃ…のみを用いてサンプルＳの分析を行うようにしてもよい。
【００８０】
なお、セルＣ同士の連結は、例えば、一方のセルＣの第二接続部材８の導出路用接続口８ｃと、他方のセルＣの第一接続部材５の導入路用接続口５ｃとを適宜の配管や接続部材などで接続することで行うことができる。
【００８１】
また、複数のセルＣ，Ｃ…を連結して用いる場合に、各セルＣの形状を統一する必要はなく、様々な形状のセルＣ，Ｃ…を連結してもいいことはいうまでもない。
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、上記の構成からなる本発明によれば、セル配置の自由度を高め、小さなスペースにも配置できるとともに、少量のサンプルによって十分な長さの光路長を得ることができ、また、大がかりな遮光機構や付加的な多数の構成部品を必要とせず、さらに、光路長を容易に変更できる流体分析用セルおよびこれを用いた分析装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る流体分析用セルを用いた分析装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】 上記実施例における流体分析用セルの構成を概略的に示す説明図である。
【図３】 （Ａ）は、前記流体分析用セルの変形例の構成を概略的に示す説明図、（Ｂ）は、前記流体分析用セルの他の変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】 従来の流体分析用セルの構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
９…内管、１０…保護管、１１…反射層、Ｃ…流体分析用セル、Ｄ…分析装置、Ｓ…サンプル。
Claims (2)
- 内部をサンプルが流れるとともに、当該サンプルに照射光を通過させるように構成した流体分析用セルであって、内部を前記サンプルが通り光透過性及び可撓性を有する内管と、当該内管の外周よりも内周が大きく、可撓性を有するとともに、外部からの光が内管側へと透過することを防止し、前記内管の形状を保持する保護管と、前記内管が前記保護管内に挿入されて形成される反射層たる空気層とを有し、前記内管内部のサンプル内を通る前記照射光が内管を透過すると前記内管の屈折率よりも屈折率の小さい空気層で反射されるとともに、当該反射した光が内管を透過してサンプル側へと至るようにすることにより、前記内管内部のサンプル内を進むように構成されていることを特徴とする流体分析用セル。
- 請求項１に記載の流体分析用セルと、このセルの一端側に配置され、セルの内部へ向けて光を照射する照射部と、前記セルの他端側に配置され、セルの内部を通過した照射部からの光を検出するための検出器とを備えたことを特徴とする分析装置。
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