JP4324719B2 - 蛍光検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光検出装置に関し、特に、光源と、検出セルを保持するための検出セル保持部と、上記光源からの光を分光して設定波長の励起光を上記検出セルに照射するための励起側分光部と、上記検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を出射するための蛍光側分光部と、上記蛍光側分光部から出射された蛍光を検出するための蛍光側光検出器とを備えた蛍光検出装置に関するものである。
蛍光検出装置は、例えば液体クロマトグラフやフローインジェクション分析装置、電気泳動分析装置などの検出装置に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、検出セルに励起光を照射して検出セルからの光に含まれる蛍光の強度を測定する蛍光検出装置として、スリット幅を変更できる励起側入口スリット及び励起側出口スリットを備え、光源からの光を分光して設定波長の励起光を検出セルに照射するための励起側分光部と、スリット幅を変更できる蛍光側入口スリット及び蛍光側出口スリットを備え、検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を蛍光側光検出器に照射するための蛍光側分光部とを備えたものがある。このような蛍光検出装置では、励起側分光部及び蛍光側分光部のスリット幅を調節することにより、励起側分光部及び蛍光側分光部に入射される光及び励起側分光部及び蛍光側分光部から出射される光のバンド幅を変更できる。
【０００３】
そのような蛍光検出装置では、照射する励起光の波長、検出する蛍光の波長、並びに励起光及び蛍光のバンド幅を最適化することにより、検出感度を向上させることができる。
例えば、照射する励起光の波長と検出する蛍光の波長が接近している設定の場合、励起光及び蛍光のバンド幅を広く設定すると、励起光及び蛍光の波長バンドが重なり、検出セル内で散乱した励起光や溶媒のラマン散乱が蛍光側光検出器に入射し、バックグランドレベルが高くなりノイズレベルが増加する。蛍光検出装置が液体クロマトグラフに適用されている場合であれば、移動相送液時のノイズレベルが増大し、Ｓ／Ｎ比（検出信号振幅とノイズ信号振幅の比）が悪化する。このような場合は励起光及び蛍光のバンド幅を小さくすることによりバックグランドレベルを下げることができ、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の蛍光検出装置では、検出感度が最も高くなる励起光及び蛍光のバンド幅の最適化を行なうためには、オペレータの手操作により、励起側分光器の励起側入口スリット及び励起側出口スリット並びに蛍光側分光器の励起側入口スリット及び励起側出口のスリット幅を順次変更しながらＳ／Ｎ比の測定を行なって比較する必要がある。このような操作は複雑であり、長時間を要するという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、蛍光検出装置において、励起側分光器及び蛍光側分光器のスリット幅の最適化操作を簡単し、かつ最適化に要する時間を短縮することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源と、検出セルを保持するための検出セル保持部と、上記光源からの光を分光して設定波長の励起光を上記検出セルに照射するための励起側分光部と、上記検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を出射するための蛍光側分光部と、上記蛍光側分光部から出射された蛍光を検出するための蛍光側光検出器とを備えた蛍光検出装置である。
【０００７】
本発明の第１の態様は、上記励起側分光部と上記蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、検出セルに溶媒とサンプルが順次満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号に基づいて上記スリットのスリット幅組合せごとにＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比演算部と、上記Ｓ／Ｎ比演算部が算出したＳ／Ｎ比を上記スリットのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するＳ／Ｎ比記憶部と、上記Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとのＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するように上記スリット幅設定部を制御するＳ／Ｎ比比較部とを備えている蛍光検出装置である。
【０００８】
本発明の第１の態様を構成するＳ／Ｎ比演算部の一例は、検出セルに溶媒が満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定するノイズ測定部と、上記ノイズ測定部が測定した信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するノイズ記憶部と、検出セルに溶媒が満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号強度をバックグランドレベルとしてスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するバックグランド記憶部と、上記検出セルにサンプルが満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号強度を蛍光強度としてスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する蛍光強度記憶部と、スリット幅組合せ情報ごとに、上記ノイズ記憶部に記憶された信号の変動幅、上記バックグランド記憶部に記憶されたバックグランドレベル及び上記蛍光強度記憶部に記憶された蛍光強度に基づいてＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出部とを備えている。
【０００９】
検出セルに溶媒が満たされた状態で、スリット幅設定部により励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅、ひいては励起光及び蛍光の一方又はその両方のバンド幅を自動で順次変更しながら、ノイズ測定部により各スリット幅組合せ情報での蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定し、ノイズ記憶部により信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶し、バックグランド記憶部によりバックグランドレベルをスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する。
【００１０】
検出セルにサンプルが満たされた状態で、スリット幅設定部により励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅、ひいては励起光及び蛍光の一方又はその両方のバンド幅を自動で順次変更しながら、蛍光強度記憶部により蛍光強度をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する。
【００１１】
Ｓ／Ｎ比算出部により、スリット幅組合せ情報ごとに、ノイズ記憶部に記憶された信号の変動幅、バックグランド記憶部に記憶されたバックグランドレベル及び蛍光強度記憶部に記憶された蛍光強度に基づいてＳ／Ｎ比を算出し、Ｓ／Ｎ比記憶部によりスリット幅組合せ情報と関連付けてＳ／Ｎ比を記憶する。Ｓ／Ｎ比比較部によりＳ／Ｎ比が最も大きくなるスリット幅組合せ情報を選択し、スリット幅設定部を制御して、選択したスリット幅組合せ情報に基づいてスリット幅を設定する。
【００１２】
第２の態様は、上記励起側分光部と上記蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、上記蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定するノイズ測定部と、上記ノイズ測定部が測定した信号の変動幅を上記スリットのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するノイズ記憶部と、スリット幅組合せ情報ごとに、上記スリットのスリット幅の積を上記ノイズ記憶部に記憶された上記信号の変動幅で除算して推定Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比推定部と、上記Ｓ／Ｎ比推定部が算出した推定Ｓ／Ｎ比をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する推定Ｓ／Ｎ比記憶部と、上記推定Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとの推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するように上記スリット幅設定部を制御する推定Ｓ／Ｎ比比較部と、を備えている蛍光検出装置である。
【００１３】
スリット幅設定部により励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅、ひいては励起光及び蛍光の一方又はその両方のバンド幅を自動で順次変更しながら、ノイズ測定部により各スリット幅組合せ情報での蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定し、ノイズ記憶部により信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する。
【００１４】
Ｓ／Ｎ比推定部により各スリット幅組合せ情報について、上記スリットのスリット幅の積と信号の変動幅から推定Ｓ／Ｎ比を算出し、ノイズ記憶部によりスリット幅組合せ情報と関連付けて推定Ｓ／Ｎ比を記憶する。
ここで、励起側分光部から出射される励起光のバンド幅に対して蛍光物質の吸光度スペクトルの波長範囲は広い場合が多く、さらに、蛍光側分光部から出射される蛍光のバンド幅に対して蛍光スペクトルの波長範囲は広い場合が多いので、蛍光強度はスリット幅にほぼ比例すると仮定できる。これにより、各スリット幅組合せ情報について、上記スリットのスリット幅の積を信号の変動幅で除算することにより、Ｓ／Ｎ比に対応する値（推定Ｓ／Ｎ比）を算出することができる。
そして、推定Ｓ／Ｎ比比較部により推定Ｓ／Ｎ比が最も大きくなるスリット幅組合せ情報を選択し、スリット幅設定部を制御して、選択したスリット幅組合せ情報に基づいてスリット幅を設定する。
【００１５】
【実施例】
図４は、本発明が適用される蛍光検出装置の一例を一部ブロック図を含んで示す概略構成図である。
光源１と、光源１の光を結像するためのミラー１ａが設けられている。ミラー１ａにより結像された光源１からの光を励起側入口スリット（分光部入口スリット）３ａから取り込み、励起側分光素子３ｃにより分光して所定波長の励起光を励起側出口スリット（分光部出口スリット）３ｂに結像する励起側分光器（励起側分光部）３が設けられている。
【００１６】
励起側分光器３の励起側出口スリット３ｂからの光を検出セル保持部（図示は省略）に保持された検出セル７に集光する集光レンズ５が設けられている。検出セル７の集光レンズ５とは反対側に、集光レンズ９を介して、検出セル７を透過した励起光を検出するための励起光検出器１１が設けられている。
検出セル７の付近に、検出セル７からの光を集光して結像するための集光レンズ１３が設けられている。集光レンズ１３によって結像された検出セル７からの光を蛍光側入口スリット（分光部入口スリット）１５ａから取り込み、励起側分光素子１５ｃにより分光して所定波長の蛍光を蛍光側出口スリット（分光部出口スリット）１５ｂに結像する蛍光側分光器１５が設けられている。蛍光側出口スリット１５ｂの付近には蛍光側出口スリット１５ｂからの蛍光を検出するための蛍光側光検出器（蛍光側分光部）１７が設けられている。
【００１７】
図５は励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂの一例を示す概略図である。ただし、励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂは図５に示すものに限定されるものではなく、スリット幅を変更できる機能を備えたものであれば適用することができる。
例えばスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂは、光のバンド幅を変更するために、それぞれ異なるスリット幅をもつ開口部１９ａ，１９ｂ，１９ｃが設けられたスリット板１９を備えている。スリット板１９をモータなどにより回転させることにより、光軸にいずれかの開口部１９ａ，１９ｂ，１９ｃを配置し、光のバンド幅を選択できるようになっている。
【００１８】
開口部１９ａ，１９ｂ，１９ｃのスリット幅はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂで同じである必要はない。励起側分光部３の励起側入口スリット３ａのスリット幅は励起側入口スリット３ａ上に結像される光源１の像の幅以下で可変とする。励起側分光部３の励起側出口スリット３ｂのスリット幅は検出セル７に結像される励起側出口スリット３ｂの像がサンプルの大きさ以下になる範囲で可変とする。蛍光側分光部１５の蛍光側入口スリット１５ａのスリット幅は蛍光側入口スリット１５ａ上に結像されるサンプルの像の幅以下で可変とする。蛍光側分光部１５の蛍光側出口スリット１５ｂのスリット幅は蛍光側出口スリット１５ｂを通過した光が蛍光側光検出器１７の検出範囲を外れない範囲で可変とする。
【００１９】
図４に戻って説明を続ける。光源１、励起側分光器３、励起光検出器１１、蛍光側分光器１５及び蛍光側光検出器１７に、制御・信号処理部２１が電気的に接続されている。制御・信号処理部２１は、光源１の点灯及び消灯の制御、励起側分光器３の励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ及び励起側分光素子３ｃの制御、励起光検出器１１の信号処理、蛍光側分光器１５の蛍光側入口スリット１５ａ、蛍光側出口スリット１５ｂ及び蛍光側分光素子１５ｃの制御、並びに蛍光側光検出器１７の信号処理を行なう。
制御・信号処理部２１には、測定結果の表示や操作入力を行なうための表示・操作部２３と、制御・信号処理部２１の信号出力を外部の制御系に接続するための外部機器接続部２５が電気的に接続されている。
【００２０】
図１は、第１の態様の一実施例を示すブロック図である。
制御・信号処理部２１には、光源１の光量の変動による信号の変動を除去するため、蛍光側光検出器１７の検出信号を励起光側光検出器１１の検出信号で除算する除算器２７が設けられている。
除算器２７の出力信号に含まれる蛍光信号の周波数帯域外の変動を減衰するためのフィルタ部２９が設けられている。フィルタ部２９の出力信号は、ゼロ調節を行なうためのゼロ調節部３１を経て、信号出力部３３から表示・操作部２３及び外部のデータ処理装置５９に送られる。
【００２１】
フィルタ部２９の出力信号の変動幅（以下、ノイズレベルという）を測定するためのノイズ測定部３５が設けられている。ノイズ測定部３５は、例えば標準偏差や、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials） Ｅ６８５のノイズ測定にしたがってノイズレベルを求める。
ノイズ測定部３５にはノイズレベルを記憶するノイズ記憶部３７が電気的に接続されている。ノイズ記憶部３７には、励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂのスリット幅を設定するためのスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。ノイズ記憶部３７はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けてノイズレベルを記憶する。スリット幅設定部３９には表示・操作部２３が電気的に接続されている。
【００２２】
検出セル７に溶媒が満たされた状態でのフィルタ部２９の出力信号をバックグランドレベルとして記憶するバックグランド記憶部４１が設けられている。バックグランド記憶部４１にはスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。バックグランド記憶部４１はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けてバックグランドレベルを記憶する。
【００２３】
検出セル７にサンプルが満たされた状態でのフィルタ部２９の出力信号を蛍光強度として記憶する蛍光強度記憶部４３が設けられている。蛍光強度記憶部４３にはスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。蛍光強度記憶部４３はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けて蛍光強度を記憶する。
【００２４】
ノイズ記憶部３７、バックグランド記憶部４１及び蛍光強度記憶部４３に、Ｓ／Ｎ比算出部４５が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比算出部４５は、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報ごとに、ノイズ記憶部３７に記憶されたノイズレベル情報、バックグランド記憶部４１に記憶されたバックグランドレベル情報、及び蛍光強度記憶部４３に記憶された蛍光強度情報に基づいて、Ｓ／Ｎ比を算出する。Ｓ／Ｎ比の算出は、蛍光強度からバックグランドレベルを差し引いた値をノイズレベルで除算することにより行なう。
ノイズ測定部３５、ノイズ記憶部３７、バックグランド記憶部４１、蛍光強度記憶部４３及びＳ／Ｎ比算出部４５はＳ／Ｎ比演算部４７を構成する。
【００２５】
Ｓ／Ｎ比算出部４５には、Ｓ／Ｎ比算出部４５が算出したＳ／Ｎ比をスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するＳ／Ｎ比記憶部４９が電気的に接続されている。
Ｓ／Ｎ比記憶部４９には、Ｓ／Ｎ比記憶部４９に記憶されたＳ／Ｎ比を比較するＳ／Ｎ比比較部５１が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比比較部５１は、Ｓ／Ｎ比記憶部４９に記憶されたＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を選択する。
Ｓ／Ｎ比比較部５１には表示・操作部２３及びスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比比較部５１は、選択した最大Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報に基づいてスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部３９を制御し、選択したスリット幅組合せ情報を表示・操作部２３に出力する。
【００２６】
図２は、図１の実施例のスリット幅最適化処理時の動作の前半を示すフローチャートである。図３は、図１の実施例のスリット幅最適化処理時の動作の後半を示し、図２の続きを示すフローチャートである。図２及び図３において、ｎはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ番号、ｍはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ数である。例えば図５に示したスリットを用い、各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂについてそれぞれ３種類のスリット幅を選択する場合、スリット幅組合せ数はｍ＝８１であり、スリット幅組合せ番号はｎ＝１〜８１である。
図１から図４を参照してスリット幅最適化処理時の動作を説明する。この処理は、表示・操作部２３からの操作、又は外部機器接続部２５に接続された別の制御機器からの指示で実行される。
【００２７】
例えば手動により検出セル７に溶媒を注入してスリット幅最適化処理の準備をする。スリット幅最適化処理を開始する（スタート）。
スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ１）。
スリット幅設定部３９により、スリット幅組合せ番号ｎでの各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報Ｗnに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する（ステップＳ２）。
【００２８】
スリット幅組合せ番号ｎでのフィルタ部２９の出力信号をバックグランドレベルＢnとし、バックグランド記憶部４１によりバックグランドレベルＢnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ３）。
ノイズ測定部３５により、スリット幅組合せ番号ｎのときのノイズレベルＮnを測定し、ノイズ記憶部３７によりノイズレベルＮnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ４）。
【００２９】
スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する（ステップＳ５）。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ６）、ステップＳ２に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、例えば手動により検出セル７の溶媒をサンプルに置換する（ステップＳ７）。
【００３０】
スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ８）。
スリット幅設定部３９により、スリット幅組合せ番号ｎのスリット幅組合せ情報Ｗnに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する（ステップＳ９）。
スリット幅組合せ番号ｎでのフィルタ部２９の出力信号を蛍光強度Ｓnとし、蛍光強度記憶部４３により蛍光強度Ｓnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ１０）。
【００３１】
スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する（ステップＳ１１）。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ１２）、ステップＳ９に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ１３（図３参照））。
【００３２】
Ｓ／Ｎ比算出部４５により、スリット幅組合せ番号ｎ（スリット幅組合せ情報Ｗn）について、ノイズ記憶部３７に記憶されたノイズレベルＮn、バックグランド記憶部４１に記憶されたバックグランドレベルＢn、及び蛍光強度記憶部４３に記憶された蛍光強度Ｓnに基づいて、Ｓ／Ｎ比ＳＮnを算出する。Ｓ／Ｎ比ＳＮnの算出は、蛍光強度ＳnからバックグランドレベルＢnを差し引いた値をノイズレベルＮnで除算して算出する。Ｓ／Ｎ比記憶部４９により、Ｓ／Ｎ比算出部４５が算出したＳ／Ｎ比ＳＮnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ１４）。
【００３３】
Ｓ／Ｎ比比較部５１により、ｎ＝１であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。
ｎ＝１のとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号１でのＳ／Ｎ比ＳＮ1を最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxとし、スリット幅組合せ情報Ｗ1を最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとした後（ステップＳ１６）、ステップＳ１９に進む。
ｎ≠１のとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎでのＳ／Ｎ比ＳＮnが最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１７）。
【００３４】
ステップＳ１７でＳ／Ｎ比ＳＮnが最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxよりも大きいと判断したとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎでのＳ／Ｎ比ＳＮnを最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxとし、スリット幅組合せ情報Ｗnを最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとした後（ステップＳ１８）、ステップＳ１９に進む。
ステップＳ１７でＳ／Ｎ比ＳＮnが最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmax以下であると判断したとき（Ｎｏ）、最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmax及び最適スリット幅組合せ情報ＷmaxをそのままでステップＳ１９に進む。
【００３５】
ステップＳ１９では、スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ２０）、ステップＳ１４に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、Ｓ／Ｎ比比較部５１により、スリット幅設定部３９を制御して最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する。さらに、最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxを表示・操作部２３に表示する（ステップＳ２１）。
このようにして、スリット幅最適化処理を自動で行なうことができる。
【００３６】
この実施例では、スリット幅組合せ番号１のときを除いて、Ｓ／Ｎ比ＳＮnを算出するごとに（ステップＳ１４）、Ｓ／Ｎ比ＳＮnと最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxを比較しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、すべてのスリット幅組合せ番号ｎについてＳ／Ｎ比ＳＮnを算出してＳ／Ｎ比記憶部４９に記憶した後、Ｓ／Ｎ比記憶部４９に記憶されたＳ／Ｎ比ＳＮnをＳ／Ｎ比比較部５１により比較するようにしてもよい。
【００３７】
図６は、第２の態様の一実施例を示すブロック図である。装置全体の構成は図４と同じである。図１及び図４と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付し、その説明は省略する。
制御・信号処理部２１には、除算器２７、フィルタ部２９、ゼロ調節部３１、信号出力部３３、ノイズ測定部３５、ノイズ記憶部３７、スリット幅設定部３９及び外部データ処理装置５９が設けられている。除算器２７には励起光検出器１１及び蛍光側光検出器１７が電気的に接続されている。スリット幅設定部３９には励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ、蛍光側出口スリット１５ｂが電気的に接続されている。信号出力部３３及びスリット幅設定部３９には表示・操作部２３が電気的に接続さている。
【００３８】
ノイズ記憶部３７にはＳ／Ｎ比推定部５３が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比推定部５３は、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報ごとに、ノイズ記憶部３７に記憶されたスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報及びノイズレベル情報に基づいて、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の積をノイズレベルで除算して推定Ｓ／Ｎ比を算出する。
ここで、励起側分光部３から出射される励起光のバンド幅に対して蛍光物質の吸光度スペクトルの波長範囲は広い場合が多く、さらに、蛍光側分光部１５から出射される蛍光のバンド幅に対して蛍光スペクトルの波長範囲は広い場合が多いので、蛍光強度はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の積にほぼ比例すると仮定できる。これにより、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の各組合せについて、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の積をノイズレベルで除算することにより、Ｓ／Ｎ比に対応する値（推定Ｓ／Ｎ比）を算出することができる。
【００３９】
Ｓ／Ｎ比推定部５３には、Ｓ／Ｎ比推定部５３が算出した推定Ｓ／Ｎ比をスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５が電気的に接続されている。
推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５には、推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５に記憶された推定Ｓ／Ｎ比を比較する推定Ｓ／Ｎ比比較部５７が電気的に接続されている。推定Ｓ／Ｎ比比較部５７は、推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５に記憶された推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報を選択する。
推定Ｓ／Ｎ比比較部５７には表示・操作部２３及びスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。推定Ｓ／Ｎ比比較部５７は、選択したスリット幅組合せ情報に基づいてスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部３９を制御し、選択したスリット幅組合せ情報を表示・操作部２３に出力する。
【００４０】
図７は、図６の実施例のスリット幅最適化処理時の動作を示すフローチャートである。図７において、ｎはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ番号、ｍはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ数である。
図４、図６及び図７を参照してスリット幅最適化処理時の動作を説明する。この処理は、表示・操作部２３からの操作、又は外部機器接続部２５に接続された別の制御機器からの指示で実行される。
【００４１】
例えば手動により検出セル７に溶媒を注入してスリット幅最適化処理の準備をする。スリット幅最適化処理を開始する（スタート）。
スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ３１）。
スリット幅設定部３９により、スリット幅組合せ番号ｎでの各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報Ｗnに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する（ステップＳ３２）。
ノイズ測定部３５により、スリット幅組合せ番号ｎのときのノイズレベルＮnを測定し、ノイズ記憶部３７によりノイズレベルＮnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ３３）。
【００４２】
Ｓ／Ｎ比推定部５３によりスリット幅組合せ情報Ｗnの各スリット幅の積ＴＷnをノイズレベルＮnで除算し、Ｓ／Ｎ比に対応する推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nを算出し、推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５により推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ３４）。
【００４３】
スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する（ステップＳ３５）。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ３６）、ステップＳ３２に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にし、スリット幅組合せ番号１のときの推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'1を最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxとし、スリット幅組合せ情報Ｗ1を最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとする（ステップＳ３７）。
【００４４】
推定Ｓ／Ｎ比比較部５７により、推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nが最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３８）。
推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nが最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxよりも大きいとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎでの推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nを最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxとし、スリット幅組合せ情報Ｗnを最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとした後（ステップＳ３９）、ステップＳ４０に進む。
推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nが最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'max以下であると判断したとき（Ｎｏ）、最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'max及び最適スリット幅組合せ情報ＷmaxをそのままでステップＳ４０に進む。
【００４５】
ステップＳ４０では、スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ４１）、ステップＳ３８に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、推定Ｓ／Ｎ比比較部５７により、スリット幅設定部３９を制御して最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する。さらに最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxを表示・操作部２３に表示する（ステップＳ４２）。
このようにして、スリット幅最適化処理を自動で行なうことができる。
【００４６】
上記実施例では、検出セル７への溶媒及びサンプルの注入を手動で行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、検出セル７への溶媒及びサンプルの注入は、例えば検出セル７の付近に自動分注器を設けて自動で行なってもよいし、検出セル７としてフローセルを用いて自動でフローセル内に溶媒及びサンプルを導入して行なってもよい。
【００４７】
上記実施例では、光源１の光量変動による信号の変動を除去するために、検出セル７の励起側分光部３とは反対側に配置した励起光検出器１１により検出セル７を透過した励起光を監視しているが、本発明が適用される蛍光検出装置の構成はこれに限定されるものではなく、例えば励起側分光部３から出射された励起光の一部を監視できる位置に励起光検出器を配置して励起光の光量の変動を監視するなど、励起光の光量の変動を監視できる励起光検出器の配置であれば、どのような構成であってもよい。
また、光源１の光量変動による信号の変動を除去するための励起光検出器１１及び割算器２７を備えた蛍光検出装置に本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源の光量変動による信号の変動を除去するための機能を備えていない蛍光検出装置にも適用することができる。
【００４８】
また、上記実施例では励起側分光部及び蛍光側分光部の両方に分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構を備えた蛍光検出装置に本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、励起側分光部及び蛍光側分光部の一方のみに分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構を備えた蛍光検出装置にも適用することができる。また、本発明の構成は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の内容の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の第１の態様では、励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、Ｓ／Ｎ比演算部と、Ｓ／Ｎ比記憶部と、Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとのＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部を制御するＳ／Ｎ比比較部とを備えているようにしたので、従来オペレータが行なっていた励起側分光器及び蛍光側分光器のスリット幅の最適化処理を自動化することができ、検出感度の高いバンド幅の選択を簡単に、かつ早く実現できる。
【００５０】
第２の態様では、励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、ノイズ測定部と、ノイズ記憶部と、Ｓ／Ｎ比推定部と、推定Ｓ／Ｎ比記憶部と、推定Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとの推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部を制御する推定Ｓ／Ｎ比比較部とを備えているようにしたので、従来オペレータが行なっていた励起側分光器及び蛍光側分光器のスリット幅の最適化処理を自動化することができ、検出感度の高いバンド幅の選択を簡単に、かつ早く実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の態様の一実施例を示すブロック図である。
【図２】同実施例のスリット幅最適化処理時の動作の前半を示すフローチャートである。
【図３】同実施例のスリット幅最適化処理時の動作の後半を示し、図２の続きを示すフローチャートである。
【図４】本発明が適用される蛍光検出装置の一例を一部ブロック図を含んで示す概略構成図である。
【図５】励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂの一例を示す概略図である。
【図６】第２の態様の一実施例を示すブロック図である。
【図７】同実施例のスリット幅最適化処理時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光源
１ａ ミラー
３ 励起側分光器
３ａ 励起側入口スリット
３ｂ 励起側出口スリット
３ｃ 励起側分光素子
５，９，１３ 集光レンズ
７ 検出セル
１１ 励起光検出器
１５ 蛍光側分光器
１５ａ 蛍光側入口スリット
１５ｂ 蛍光側出口スリット
１５ｃ 励起側分光素子
１７ 蛍光側光検出器１７
２１ 制御・信号処理部
２３ 表示・操作部
２５ 外部機器接続部
２７ 除算器
２９ フィルタ部
３１ ゼロ調節部
３３ 信号出力部
３５ ノイズ測定部
３７ ノイズ記憶部
３９ スリット幅設定部
４１ バックグランド記憶部
４３ 蛍光強度記憶部
４５ Ｓ／Ｎ比算出部
４７ Ｓ／Ｎ比演算部
４９ Ｓ／Ｎ比記憶部
５１ Ｓ／Ｎ比比較部
５３ Ｓ／Ｎ比推定部
５５ 推定Ｓ／Ｎ比記憶部
５７ 推定Ｓ／Ｎ比比較部
５９ 外部データ処理装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光検出装置に関し、特に、光源と、検出セルを保持するための検出セル保持部と、上記光源からの光を分光して設定波長の励起光を上記検出セルに照射するための励起側分光部と、上記検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を出射するための蛍光側分光部と、上記蛍光側分光部から出射された蛍光を検出するための蛍光側光検出器とを備えた蛍光検出装置に関するものである。
蛍光検出装置は、例えば液体クロマトグラフやフローインジェクション分析装置、電気泳動分析装置などの検出装置に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、検出セルに励起光を照射して検出セルからの光に含まれる蛍光の強度を測定する蛍光検出装置として、スリット幅を変更できる励起側入口スリット及び励起側出口スリットを備え、光源からの光を分光して設定波長の励起光を検出セルに照射するための励起側分光部と、スリット幅を変更できる蛍光側入口スリット及び蛍光側出口スリットを備え、検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を蛍光側光検出器に照射するための蛍光側分光部とを備えたものがある。このような蛍光検出装置では、励起側分光部及び蛍光側分光部のスリット幅を調節することにより、励起側分光部及び蛍光側分光部に入射される光及び励起側分光部及び蛍光側分光部から出射される光のバンド幅を変更できる。
【０００３】
そのような蛍光検出装置では、照射する励起光の波長、検出する蛍光の波長、並びに励起光及び蛍光のバンド幅を最適化することにより、検出感度を向上させることができる。
例えば、照射する励起光の波長と検出する蛍光の波長が接近している設定の場合、励起光及び蛍光のバンド幅を広く設定すると、励起光及び蛍光の波長バンドが重なり、検出セル内で散乱した励起光や溶媒のラマン散乱が蛍光側光検出器に入射し、バックグランドレベルが高くなりノイズレベルが増加する。蛍光検出装置が液体クロマトグラフに適用されている場合であれば、移動相送液時のノイズレベルが増大し、Ｓ／Ｎ比（検出信号振幅とノイズ信号振幅の比）が悪化する。このような場合は励起光及び蛍光のバンド幅を小さくすることによりバックグランドレベルを下げることができ、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の蛍光検出装置では、検出感度が最も高くなる励起光及び蛍光のバンド幅の最適化を行なうためには、オペレータの手操作により、励起側分光器の励起側入口スリット及び励起側出口スリット並びに蛍光側分光器の励起側入口スリット及び励起側出口のスリット幅を順次変更しながらＳ／Ｎ比の測定を行なって比較する必要がある。このような操作は複雑であり、長時間を要するという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、蛍光検出装置において、励起側分光器及び蛍光側分光器のスリット幅の最適化操作を簡単し、かつ最適化に要する時間を短縮することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源と、検出セルを保持するための検出セル保持部と、上記光源からの光を分光して設定波長の励起光を上記検出セルに照射するための励起側分光部と、上記検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を出射するための蛍光側分光部と、上記蛍光側分光部から出射された蛍光を検出するための蛍光側光検出器とを備えた蛍光検出装置である。
【０００７】
本発明の第１の態様は、上記励起側分光部と上記蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、検出セルに溶媒とサンプルが順次満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号に基づいて上記スリットのスリット幅組合せごとにＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比演算部と、上記Ｓ／Ｎ比演算部が算出したＳ／Ｎ比を上記スリットのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するＳ／Ｎ比記憶部と、上記Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとのＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するように上記スリット幅設定部を制御するＳ／Ｎ比比較部とを備えている蛍光検出装置である。
【０００８】
本発明の第１の態様を構成するＳ／Ｎ比演算部の一例は、検出セルに溶媒が満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定するノイズ測定部と、上記ノイズ測定部が測定した信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するノイズ記憶部と、検出セルに溶媒が満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号強度をバックグランドレベルとしてスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するバックグランド記憶部と、上記検出セルにサンプルが満たされた状態での上記蛍光側光検出器の検出信号強度を蛍光強度としてスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する蛍光強度記憶部と、スリット幅組合せ情報ごとに、上記ノイズ記憶部に記憶された信号の変動幅、上記バックグランド記憶部に記憶されたバックグランドレベル及び上記蛍光強度記憶部に記憶された蛍光強度に基づいてＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出部とを備えている。
【０００９】
検出セルに溶媒が満たされた状態で、スリット幅設定部により励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅、ひいては励起光及び蛍光の一方又はその両方のバンド幅を自動で順次変更しながら、ノイズ測定部により各スリット幅組合せ情報での蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定し、ノイズ記憶部により信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶し、バックグランド記憶部によりバックグランドレベルをスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する。
【００１０】
検出セルにサンプルが満たされた状態で、スリット幅設定部により励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅、ひいては励起光及び蛍光の一方又はその両方のバンド幅を自動で順次変更しながら、蛍光強度記憶部により蛍光強度をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する。
【００１１】
Ｓ／Ｎ比算出部により、スリット幅組合せ情報ごとに、ノイズ記憶部に記憶された信号の変動幅、バックグランド記憶部に記憶されたバックグランドレベル及び蛍光強度記憶部に記憶された蛍光強度に基づいてＳ／Ｎ比を算出し、Ｓ／Ｎ比記憶部によりスリット幅組合せ情報と関連付けてＳ／Ｎ比を記憶する。Ｓ／Ｎ比比較部によりＳ／Ｎ比が最も大きくなるスリット幅組合せ情報を選択し、スリット幅設定部を制御して、選択したスリット幅組合せ情報に基づいてスリット幅を設定する。
【００１２】
第２の態様は、上記励起側分光部と上記蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、上記蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定するノイズ測定部と、上記ノイズ測定部が測定した信号の変動幅を上記スリットのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するノイズ記憶部と、スリット幅組合せ情報ごとに、上記スリットのスリット幅の積を上記ノイズ記憶部に記憶された上記信号の変動幅で除算して推定Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比推定部と、上記Ｓ／Ｎ比推定部が算出した推定Ｓ／Ｎ比をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する推定Ｓ／Ｎ比記憶部と、上記推定Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとの推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するように上記スリット幅設定部を制御する推定Ｓ／Ｎ比比較部と、を備えている蛍光検出装置である。
【００１３】
スリット幅設定部により励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅、ひいては励起光及び蛍光の一方又はその両方のバンド幅を自動で順次変更しながら、ノイズ測定部により各スリット幅組合せ情報での蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定し、ノイズ記憶部により信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する。
【００１４】
Ｓ／Ｎ比推定部により各スリット幅組合せ情報について、上記スリットのスリット幅の積と信号の変動幅から推定Ｓ／Ｎ比を算出し、ノイズ記憶部によりスリット幅組合せ情報と関連付けて推定Ｓ／Ｎ比を記憶する。
ここで、励起側分光部から出射される励起光のバンド幅に対して蛍光物質の吸光度スペクトルの波長範囲は広い場合が多く、さらに、蛍光側分光部から出射される蛍光のバンド幅に対して蛍光スペクトルの波長範囲は広い場合が多いので、蛍光強度はスリット幅にほぼ比例すると仮定できる。これにより、各スリット幅組合せ情報について、上記スリットのスリット幅の積を信号の変動幅で除算することにより、Ｓ／Ｎ比に対応する値（推定Ｓ／Ｎ比）を算出することができる。
そして、推定Ｓ／Ｎ比比較部により推定Ｓ／Ｎ比が最も大きくなるスリット幅組合せ情報を選択し、スリット幅設定部を制御して、選択したスリット幅組合せ情報に基づいてスリット幅を設定する。
【００１５】
【実施例】
図４は、本発明が適用される蛍光検出装置の一例を一部ブロック図を含んで示す概略構成図である。
光源１と、光源１の光を結像するためのミラー１ａが設けられている。ミラー１ａにより結像された光源１からの光を励起側入口スリット（分光部入口スリット）３ａから取り込み、励起側分光素子３ｃにより分光して所定波長の励起光を励起側出口スリット（分光部出口スリット）３ｂに結像する励起側分光器（励起側分光部）３が設けられている。
【００１６】
励起側分光器３の励起側出口スリット３ｂからの光を検出セル保持部（図示は省略）に保持された検出セル７に集光する集光レンズ５が設けられている。検出セル７の集光レンズ５とは反対側に、集光レンズ９を介して、検出セル７を透過した励起光を検出するための励起光検出器１１が設けられている。
検出セル７の付近に、検出セル７からの光を集光して結像するための集光レンズ１３が設けられている。集光レンズ１３によって結像された検出セル７からの光を蛍光側入口スリット（分光部入口スリット）１５ａから取り込み、励起側分光素子１５ｃにより分光して所定波長の蛍光を蛍光側出口スリット（分光部出口スリット）１５ｂに結像する蛍光側分光器１５が設けられている。蛍光側出口スリット１５ｂの付近には蛍光側出口スリット１５ｂからの蛍光を検出するための蛍光側光検出器（蛍光側分光部）１７が設けられている。
【００１７】
図５は励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂの一例を示す概略図である。ただし、励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂは図５に示すものに限定されるものではなく、スリット幅を変更できる機能を備えたものであれば適用することができる。
例えばスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂは、光のバンド幅を変更するために、それぞれ異なるスリット幅をもつ開口部１９ａ，１９ｂ，１９ｃが設けられたスリット板１９を備えている。スリット板１９をモータなどにより回転させることにより、光軸にいずれかの開口部１９ａ，１９ｂ，１９ｃを配置し、光のバンド幅を選択できるようになっている。
【００１８】
開口部１９ａ，１９ｂ，１９ｃのスリット幅はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂで同じである必要はない。励起側分光部３の励起側入口スリット３ａのスリット幅は励起側入口スリット３ａ上に結像される光源１の像の幅以下で可変とする。励起側分光部３の励起側出口スリット３ｂのスリット幅は検出セル７に結像される励起側出口スリット３ｂの像がサンプルの大きさ以下になる範囲で可変とする。蛍光側分光部１５の蛍光側入口スリット１５ａのスリット幅は蛍光側入口スリット１５ａ上に結像されるサンプルの像の幅以下で可変とする。蛍光側分光部１５の蛍光側出口スリット１５ｂのスリット幅は蛍光側出口スリット１５ｂを通過した光が蛍光側光検出器１７の検出範囲を外れない範囲で可変とする。
【００１９】
図４に戻って説明を続ける。光源１、励起側分光器３、励起光検出器１１、蛍光側分光器１５及び蛍光側光検出器１７に、制御・信号処理部２１が電気的に接続されている。制御・信号処理部２１は、光源１の点灯及び消灯の制御、励起側分光器３の励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ及び励起側分光素子３ｃの制御、励起光検出器１１の信号処理、蛍光側分光器１５の蛍光側入口スリット１５ａ、蛍光側出口スリット１５ｂ及び蛍光側分光素子１５ｃの制御、並びに蛍光側光検出器１７の信号処理を行なう。
制御・信号処理部２１には、測定結果の表示や操作入力を行なうための表示・操作部２３と、制御・信号処理部２１の信号出力を外部の制御系に接続するための外部機器接続部２５が電気的に接続されている。
【００２０】
図１は、第１の態様の一実施例を示すブロック図である。
制御・信号処理部２１には、光源１の光量の変動による信号の変動を除去するため、蛍光側光検出器１７の検出信号を励起光側光検出器１１の検出信号で除算する除算器２７が設けられている。
除算器２７の出力信号に含まれる蛍光信号の周波数帯域外の変動を減衰するためのフィルタ部２９が設けられている。フィルタ部２９の出力信号は、ゼロ調節を行なうためのゼロ調節部３１を経て、信号出力部３３から表示・操作部２３及び外部のデータ処理装置５９に送られる。
【００２１】
フィルタ部２９の出力信号の変動幅（以下、ノイズレベルという）を測定するためのノイズ測定部３５が設けられている。ノイズ測定部３５は、例えば標準偏差や、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials） Ｅ６８５のノイズ測定にしたがってノイズレベルを求める。
ノイズ測定部３５にはノイズレベルを記憶するノイズ記憶部３７が電気的に接続されている。ノイズ記憶部３７には、励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂのスリット幅を設定するためのスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。ノイズ記憶部３７はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けてノイズレベルを記憶する。スリット幅設定部３９には表示・操作部２３が電気的に接続されている。
【００２２】
検出セル７に溶媒が満たされた状態でのフィルタ部２９の出力信号をバックグランドレベルとして記憶するバックグランド記憶部４１が設けられている。バックグランド記憶部４１にはスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。バックグランド記憶部４１はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けてバックグランドレベルを記憶する。
【００２３】
検出セル７にサンプルが満たされた状態でのフィルタ部２９の出力信号を蛍光強度として記憶する蛍光強度記憶部４３が設けられている。蛍光強度記憶部４３にはスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。蛍光強度記憶部４３はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けて蛍光強度を記憶する。
【００２４】
ノイズ記憶部３７、バックグランド記憶部４１及び蛍光強度記憶部４３に、Ｓ／Ｎ比算出部４５が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比算出部４５は、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報ごとに、ノイズ記憶部３７に記憶されたノイズレベル情報、バックグランド記憶部４１に記憶されたバックグランドレベル情報、及び蛍光強度記憶部４３に記憶された蛍光強度情報に基づいて、Ｓ／Ｎ比を算出する。Ｓ／Ｎ比の算出は、蛍光強度からバックグランドレベルを差し引いた値をノイズレベルで除算することにより行なう。
ノイズ測定部３５、ノイズ記憶部３７、バックグランド記憶部４１、蛍光強度記憶部４３及びＳ／Ｎ比算出部４５はＳ／Ｎ比演算部４７を構成する。
【００２５】
Ｓ／Ｎ比算出部４５には、Ｓ／Ｎ比算出部４５が算出したＳ／Ｎ比をスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するＳ／Ｎ比記憶部４９が電気的に接続されている。
Ｓ／Ｎ比記憶部４９には、Ｓ／Ｎ比記憶部４９に記憶されたＳ／Ｎ比を比較するＳ／Ｎ比比較部５１が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比比較部５１は、Ｓ／Ｎ比記憶部４９に記憶されたＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を選択する。
Ｓ／Ｎ比比較部５１には表示・操作部２３及びスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比比較部５１は、選択した最大Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報に基づいてスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部３９を制御し、選択したスリット幅組合せ情報を表示・操作部２３に出力する。
【００２６】
図２は、図１の実施例のスリット幅最適化処理時の動作の前半を示すフローチャートである。図３は、図１の実施例のスリット幅最適化処理時の動作の後半を示し、図２の続きを示すフローチャートである。図２及び図３において、ｎはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ番号、ｍはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ数である。例えば図５に示したスリットを用い、各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂについてそれぞれ３種類のスリット幅を選択する場合、スリット幅組合せ数はｍ＝８１であり、スリット幅組合せ番号はｎ＝１〜８１である。
図１から図４を参照してスリット幅最適化処理時の動作を説明する。この処理は、表示・操作部２３からの操作、又は外部機器接続部２５に接続された別の制御機器からの指示で実行される。
【００２７】
例えば手動により検出セル７に溶媒を注入してスリット幅最適化処理の準備をする。スリット幅最適化処理を開始する（スタート）。
スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ１）。
スリット幅設定部３９により、スリット幅組合せ番号ｎでの各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報Ｗnに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する（ステップＳ２）。
【００２８】
スリット幅組合せ番号ｎでのフィルタ部２９の出力信号をバックグランドレベルＢnとし、バックグランド記憶部４１によりバックグランドレベルＢnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ３）。
ノイズ測定部３５により、スリット幅組合せ番号ｎのときのノイズレベルＮnを測定し、ノイズ記憶部３７によりノイズレベルＮnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ４）。
【００２９】
スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する（ステップＳ５）。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ６）、ステップＳ２に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、例えば手動により検出セル７の溶媒をサンプルに置換する（ステップＳ７）。
【００３０】
スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ８）。
スリット幅設定部３９により、スリット幅組合せ番号ｎのスリット幅組合せ情報Ｗnに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する（ステップＳ９）。
スリット幅組合せ番号ｎでのフィルタ部２９の出力信号を蛍光強度Ｓnとし、蛍光強度記憶部４３により蛍光強度Ｓnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ１０）。
【００３１】
スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する（ステップＳ１１）。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ１２）、ステップＳ９に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ１３（図３参照））。
【００３２】
Ｓ／Ｎ比算出部４５により、スリット幅組合せ番号ｎ（スリット幅組合せ情報Ｗn）について、ノイズ記憶部３７に記憶されたノイズレベルＮn、バックグランド記憶部４１に記憶されたバックグランドレベルＢn、及び蛍光強度記憶部４３に記憶された蛍光強度Ｓnに基づいて、Ｓ／Ｎ比ＳＮnを算出する。Ｓ／Ｎ比ＳＮnの算出は、蛍光強度ＳnからバックグランドレベルＢnを差し引いた値をノイズレベルＮnで除算して算出する。Ｓ／Ｎ比記憶部４９により、Ｓ／Ｎ比算出部４５が算出したＳ／Ｎ比ＳＮnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ１４）。
【００３３】
Ｓ／Ｎ比比較部５１により、ｎ＝１であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。
ｎ＝１のとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号１でのＳ／Ｎ比ＳＮ1を最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxとし、スリット幅組合せ情報Ｗ1を最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとした後（ステップＳ１６）、ステップＳ１９に進む。
ｎ≠１のとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎでのＳ／Ｎ比ＳＮnが最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１７）。
【００３４】
ステップＳ１７でＳ／Ｎ比ＳＮnが最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxよりも大きいと判断したとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎでのＳ／Ｎ比ＳＮnを最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxとし、スリット幅組合せ情報Ｗnを最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとした後（ステップＳ１８）、ステップＳ１９に進む。
ステップＳ１７でＳ／Ｎ比ＳＮnが最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmax以下であると判断したとき（Ｎｏ）、最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmax及び最適スリット幅組合せ情報ＷmaxをそのままでステップＳ１９に進む。
【００３５】
ステップＳ１９では、スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ２０）、ステップＳ１４に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、Ｓ／Ｎ比比較部５１により、スリット幅設定部３９を制御して最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する。さらに、最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxを表示・操作部２３に表示する（ステップＳ２１）。
このようにして、スリット幅最適化処理を自動で行なうことができる。
【００３６】
この実施例では、スリット幅組合せ番号１のときを除いて、Ｓ／Ｎ比ＳＮnを算出するごとに（ステップＳ１４）、Ｓ／Ｎ比ＳＮnと最大Ｓ／Ｎ比ＳＮmaxを比較しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、すべてのスリット幅組合せ番号ｎについてＳ／Ｎ比ＳＮnを算出してＳ／Ｎ比記憶部４９に記憶した後、Ｓ／Ｎ比記憶部４９に記憶されたＳ／Ｎ比ＳＮnをＳ／Ｎ比比較部５１により比較するようにしてもよい。
【００３７】
図６は、第２の態様の一実施例を示すブロック図である。装置全体の構成は図４と同じである。図１及び図４と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付し、その説明は省略する。
制御・信号処理部２１には、除算器２７、フィルタ部２９、ゼロ調節部３１、信号出力部３３、ノイズ測定部３５、ノイズ記憶部３７、スリット幅設定部３９及び外部データ処理装置５９が設けられている。除算器２７には励起光検出器１１及び蛍光側光検出器１７が電気的に接続されている。スリット幅設定部３９には励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ、蛍光側出口スリット１５ｂが電気的に接続されている。信号出力部３３及びスリット幅設定部３９には表示・操作部２３が電気的に接続さている。
【００３８】
ノイズ記憶部３７にはＳ／Ｎ比推定部５３が電気的に接続されている。Ｓ／Ｎ比推定部５３は、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報ごとに、ノイズ記憶部３７に記憶されたスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報及びノイズレベル情報に基づいて、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の積をノイズレベルで除算して推定Ｓ／Ｎ比を算出する。
ここで、励起側分光部３から出射される励起光のバンド幅に対して蛍光物質の吸光度スペクトルの波長範囲は広い場合が多く、さらに、蛍光側分光部１５から出射される蛍光のバンド幅に対して蛍光スペクトルの波長範囲は広い場合が多いので、蛍光強度はスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の積にほぼ比例すると仮定できる。これにより、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の各組合せについて、スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅の積をノイズレベルで除算することにより、Ｓ／Ｎ比に対応する値（推定Ｓ／Ｎ比）を算出することができる。
【００３９】
Ｓ／Ｎ比推定部５３には、Ｓ／Ｎ比推定部５３が算出した推定Ｓ／Ｎ比をスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５が電気的に接続されている。
推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５には、推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５に記憶された推定Ｓ／Ｎ比を比較する推定Ｓ／Ｎ比比較部５７が電気的に接続されている。推定Ｓ／Ｎ比比較部５７は、推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５に記憶された推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報を選択する。
推定Ｓ／Ｎ比比較部５７には表示・操作部２３及びスリット幅設定部３９が電気的に接続されている。推定Ｓ／Ｎ比比較部５７は、選択したスリット幅組合せ情報に基づいてスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部３９を制御し、選択したスリット幅組合せ情報を表示・操作部２３に出力する。
【００４０】
図７は、図６の実施例のスリット幅最適化処理時の動作を示すフローチャートである。図７において、ｎはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ番号、ｍはスリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ数である。
図４、図６及び図７を参照してスリット幅最適化処理時の動作を説明する。この処理は、表示・操作部２３からの操作、又は外部機器接続部２５に接続された別の制御機器からの指示で実行される。
【００４１】
例えば手動により検出セル７に溶媒を注入してスリット幅最適化処理の準備をする。スリット幅最適化処理を開始する（スタート）。
スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にする（ステップＳ３１）。
スリット幅設定部３９により、スリット幅組合せ番号ｎでの各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅組合せ情報Ｗnに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する（ステップＳ３２）。
ノイズ測定部３５により、スリット幅組合せ番号ｎのときのノイズレベルＮnを測定し、ノイズ記憶部３７によりノイズレベルＮnをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ３３）。
【００４２】
Ｓ／Ｎ比推定部５３によりスリット幅組合せ情報Ｗnの各スリット幅の積ＴＷnをノイズレベルＮnで除算し、Ｓ／Ｎ比に対応する推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nを算出し、推定Ｓ／Ｎ比記憶部５５により推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nをスリット幅組合せ番号ｎ及びスリット幅組合せ情報Ｗnと関連付けて記憶する（ステップＳ３４）。
【００４３】
スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する（ステップＳ３５）。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ３６）、ステップＳ３２に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎを初期化して「１」にし、スリット幅組合せ番号１のときの推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'1を最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxとし、スリット幅組合せ情報Ｗ1を最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとする（ステップＳ３７）。
【００４４】
推定Ｓ／Ｎ比比較部５７により、推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nが最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３８）。
推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nが最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxよりも大きいとき（Ｙｅｓ）、スリット幅組合せ番号ｎでの推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nを最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'maxとし、スリット幅組合せ情報Ｗnを最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxとした後（ステップＳ３９）、ステップＳ４０に進む。
推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'nが最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'max以下であると判断したとき（Ｎｏ）、最大推定Ｓ／Ｎ比ＳＮ'max及び最適スリット幅組合せ情報ＷmaxをそのままでステップＳ４０に進む。
【００４５】
ステップＳ４０では、スリット幅組合せ番号ｎがスリット幅組合せ数ｍであるか否かを判断する。
ｎ≠ｍのとき（Ｎｏ）、スリット幅組合せ番号ｎに「１」を加えた後（ステップＳ４１）、ステップＳ３８に戻る。
ｎ＝ｍのとき（Ｙｅｓ）、推定Ｓ／Ｎ比比較部５７により、スリット幅設定部３９を制御して最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxに基づいて各スリット３ａ，３ｂ，１５ａ，１５ｂのスリット幅を設定する。さらに最適スリット幅組合せ情報Ｗmaxを表示・操作部２３に表示する（ステップＳ４２）。
このようにして、スリット幅最適化処理を自動で行なうことができる。
【００４６】
上記実施例では、検出セル７への溶媒及びサンプルの注入を手動で行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、検出セル７への溶媒及びサンプルの注入は、例えば検出セル７の付近に自動分注器を設けて自動で行なってもよいし、検出セル７としてフローセルを用いて自動でフローセル内に溶媒及びサンプルを導入して行なってもよい。
【００４７】
上記実施例では、光源１の光量変動による信号の変動を除去するために、検出セル７の励起側分光部３とは反対側に配置した励起光検出器１１により検出セル７を透過した励起光を監視しているが、本発明が適用される蛍光検出装置の構成はこれに限定されるものではなく、例えば励起側分光部３から出射された励起光の一部を監視できる位置に励起光検出器を配置して励起光の光量の変動を監視するなど、励起光の光量の変動を監視できる励起光検出器の配置であれば、どのような構成であってもよい。
また、光源１の光量変動による信号の変動を除去するための励起光検出器１１及び割算器２７を備えた蛍光検出装置に本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源の光量変動による信号の変動を除去するための機能を備えていない蛍光検出装置にも適用することができる。
【００４８】
また、上記実施例では励起側分光部及び蛍光側分光部の両方に分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構を備えた蛍光検出装置に本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、励起側分光部及び蛍光側分光部の一方のみに分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構を備えた蛍光検出装置にも適用することができる。また、本発明の構成は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の内容の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の第１の態様では、励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、Ｓ／Ｎ比演算部と、Ｓ／Ｎ比記憶部と、Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとのＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部を制御するＳ／Ｎ比比較部とを備えているようにしたので、従来オペレータが行なっていた励起側分光器及び蛍光側分光器のスリット幅の最適化処理を自動化することができ、検出感度の高いバンド幅の選択を簡単に、かつ早く実現できる。
【００５０】
第２の態様では、励起側分光部と蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、上記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、ノイズ測定部と、ノイズ記憶部と、Ｓ／Ｎ比推定部と、推定Ｓ／Ｎ比記憶部と、推定Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとの推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて上記スリットのスリット幅を設定するようにスリット幅設定部を制御する推定Ｓ／Ｎ比比較部とを備えているようにしたので、従来オペレータが行なっていた励起側分光器及び蛍光側分光器のスリット幅の最適化処理を自動化することができ、検出感度の高いバンド幅の選択を簡単に、かつ早く実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の態様の一実施例を示すブロック図である。
【図２】同実施例のスリット幅最適化処理時の動作の前半を示すフローチャートである。
【図３】同実施例のスリット幅最適化処理時の動作の後半を示し、図２の続きを示すフローチャートである。
【図４】本発明が適用される蛍光検出装置の一例を一部ブロック図を含んで示す概略構成図である。
【図５】励起側入口スリット３ａ、励起側出口スリット３ｂ、蛍光側入口スリット１５ａ及び蛍光側出口スリット１５ｂの一例を示す概略図である。
【図６】第２の態様の一実施例を示すブロック図である。
【図７】同実施例のスリット幅最適化処理時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光源
１ａ ミラー
３ 励起側分光器
３ａ 励起側入口スリット
３ｂ 励起側出口スリット
３ｃ 励起側分光素子
５，９，１３ 集光レンズ
７ 検出セル
１１ 励起光検出器
１５ 蛍光側分光器
１５ａ 蛍光側入口スリット
１５ｂ 蛍光側出口スリット
１５ｃ 励起側分光素子
１７ 蛍光側光検出器１７
２１ 制御・信号処理部
２３ 表示・操作部
２５ 外部機器接続部
２７ 除算器
２９ フィルタ部
３１ ゼロ調節部
３３ 信号出力部
３５ ノイズ測定部
３７ ノイズ記憶部
３９ スリット幅設定部
４１ バックグランド記憶部
４３ 蛍光強度記憶部
４５ Ｓ／Ｎ比算出部
４７ Ｓ／Ｎ比演算部
４９ Ｓ／Ｎ比記憶部
５１ Ｓ／Ｎ比比較部
５３ Ｓ／Ｎ比推定部
５５ 推定Ｓ／Ｎ比記憶部
５７ 推定Ｓ／Ｎ比比較部
５９ 外部データ処理装置
Claims (3)
- 光源と、検出セルを保持するための検出セル保持部と、前記光源からの光を分光して設定波長の励起光を前記検出セルに照射するための励起側分光部と、前記検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を出射するための蛍光側分光部と、前記蛍光側分光部から出射された蛍光を検出するための蛍光側光検出器とを備えた蛍光検出装置において、
前記励起側分光部と前記蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、
前記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、
検出セルに溶媒とサンプルが順次満たされた状態での前記蛍光側光検出器の検出信号に基づいて前記スリットのスリット幅組合せごとにＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比演算部と、
前記Ｓ／Ｎ比演算部が算出したＳ／Ｎ比を前記スリットのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するＳ／Ｎ比記憶部と、
前記Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとのＳ／Ｎ比を比較し、最大のＳ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて前記スリットのスリット幅を設定するように前記スリット幅設定部を制御するＳ／Ｎ比比較部と、を備えたことを特徴とする蛍光検出装置。 - 前記Ｓ／Ｎ比演算部は、検出セルに溶媒が満たされた状態での前記蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定するノイズ測定部と、前記ノイズ測定部が測定した信号の変動幅をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するノイズ記憶部と、検出セルに溶媒が満たされた状態での前記蛍光側光検出器の検出信号強度をバックグランドレベルとしてスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するバックグランド記憶部と、前記検出セルにサンプルが満たされた状態での前記蛍光側光検出器の検出信号強度を蛍光強度としてスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する蛍光強度記憶部と、スリット幅組合せ情報ごとに、前記ノイズ記憶部に記憶された信号の変動幅、前記バックグランド記憶部に記憶されたバックグランドレベル及び前記蛍光強度記憶部に記憶された蛍光強度に基づいてＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出部とを備えている請求項１に記載の蛍光検出装置。
- 光源と、検出セルを保持するための検出セル保持部と、前記光源からの光を分光して設定波長の励起光を前記検出セルに照射するための励起側分光部と、前記検出セルからの光を分光して設定波長の蛍光を出射するための蛍光側分光部と、前記蛍光側分光部から出射された蛍光を検出するための蛍光側光検出器とを備えた蛍光検出装置において、
前記励起側分光部と前記蛍光側分光部の両分光部又は一方の分光部の分光部入口スリット及び分光部出口スリットのスリット幅を変更する機構と、
前記スリットのスリット幅組合せを順次変更するスリット幅設定部と、
前記蛍光側光検出器の検出信号の変動幅を測定するノイズ測定部と、
前記ノイズ測定部が測定した信号の変動幅を前記スリットのスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶するノイズ記憶部と、
スリット幅組合せ情報ごとに、前記スリットのスリット幅の積を前記ノイズ記憶部に記憶された前記信号の変動幅で除算して推定Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比推定部と、
前記Ｓ／Ｎ比推定部が算出した推定Ｓ／Ｎ比をスリット幅組合せ情報と関連付けて記憶する推定Ｓ／Ｎ比記憶部と、
前記推定Ｓ／Ｎ比記憶部に記憶されたスリット幅組合せ情報ごとの推定Ｓ／Ｎ比を比較し、最大の推定Ｓ／Ｎ比を示すスリット幅組合せ情報を選択し、選択したスリット幅組合せ情報に基づいて前記スリットのスリット幅を設定するように前記スリット幅設定部を制御する推定Ｓ／Ｎ比比較部と、を備えたことを特徴とする蛍光検出装置。
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