JP4491277B2 - 試料分析装置 - Google Patents
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Description
(1)出力波長の異なる少なくとも2種類の半導体光源、試料容器、検出器が設けられ、試料溶液の光の透過方向長さの概略1/2の位置で、その出力光軸が交差するように上記の半導体光源が配置されるようにした。
このように、出力光軸が交差してから検出するので、各波長の光が通る試料内光路が重複することとなり、複数の光がほぼ同じ濃度のところを通過し、容器内の試料濃度の影響を受けにくい状態で検出できる。
この構成でも、複数の光がほぼ同じ濃度のところを通過するので、容器内の試料濃度の影響を受けにくい状態で検出できる。
図1は分析装置の構成を示す略図である。波長(λ1)の光1を発する半導体光源2と波長(λ2)の光3を出射する半導体光源4は、透明な樹脂等から成るパッケージ5の内部に納められている。前記パッケージ5内の半導体光源2と半導体光源4から出射された波長(λ1)の光1と波長(λ2)の光3は、透明な樹脂若しくはガラス等からなる容器6とその中に収められた試料溶液7を透過し、検出器パッケージ8に収められた検出器9に照射され、検出される。この時、前記半導体光源2と前記半導体光源4の位置は、前記パッケージ5から出射された前記波長(λ1)の光1と前記波長(λ2)の光3が、図1に示すように、前記試料溶液7の、光の透過方向長さの概略1/2の位置で交差し前記検出器9に照射されるように調整され、パッケージ5に収められている。ここで、概略1/2とは、完全な中心点ではなく、中心から多少ずれた位置で交差しても良い。
半導体光源2から出射した、波長(λ1)、変調周波数(f1)の光1と、半導体光源4から出射した、波長(λ2)、変調周波数(f2)の光3は前述したような経路で前記試料溶液7の中を透過し、前記検出器9で検出される。
周波数分離回路15により分離された周波数(f1)の信号と周波数(f2)の信号はアナログ信号であるため、周波数(f1)の信号をA/Dコンバータ16で、周波数(f2)の信号をA/Dコンバータ17でデジタル信号に変換し、データ処理装置18に送る。
まお、試料容器内の光路について、試料表面の表面張力のある箇所や容器の底部など、検出に悪影響を及ぼす箇所を避けると良い。
また、サンプルとしては、比重が異なる成分が含まれているもの、例えば、血清、血漿などが挙げられる。
図5に、上記の内容を実施例1に当てはめた状態を示す。
図8に、前記交差する位置を容器6と検出器9の間にした実施例の略図を示す。本実施例では、波長(λ1)の光1と波長(λ2)の光3が交差する位置が、容器6と検出器9の間に来るように、前記半導体光源2と前記半導体光源4の位置を調整している。交差位置が容器6の外にあるため、この位置に絞り27を配置することができる。この絞り27により検出器9に入射してくる波長(λ1)の光1と波長(λ2)の光3以外の不必要な迷光を除去することができ、検出精度を向上することができる。ただし、波長(λ1)の光1の光軸と波長(λ2)の光3の光軸は、同じ濃度の部分を透過しないことになるため、実施例1から実施例4で述べたような、2種類の光が透過する経路が違っても濃度の影響を受けないと言う利点は無くなるため、目的により使い分けることが重要である。
同様の効果は、前記検出器9若しくはパッケージ5’の外周を、それらの配線用リード線29、29’に触れない範囲でITO等の透明導電膜で覆い、該透明導電膜を接地することでも得ることができる。
Claims (6)
- 液体の試料を保持する試料収容部と、
前記試料に第1の波長の光を出射する第1の光源と、
第2の波長の光を出射する第2の光源と、
前記第1の光源及び前記第2の光源を収めるパッケージと、
前記第1の波長の光が照射され前記試料を透過した第1の光を検出し、かつ、前記第2の波長の光が照射された前記試料を透過した第2の光を検出する1の検出器とを有し、
前記第1の光源と前記第2の光源は高さが異なるように配置され、前記第1の波長の光と前記第2の波長の光は水平方向に対する前記試料への入射角度が同じであり、前記試料の、光の透過方向における長さの1/2の位置で、前記第1の波長の光と前記第2の波長の光が交差するように構成されたことを特徴とする試料分析装置。 - 更に、前記第1の波長の光を第1の周波数に変調する第1の発振回路と、
前記第2の波長の光を第2の周波数に変調する第2の発振回路と、
前記検出器で検出した信号を、前記第1の周波数成分と前記第2の周波数成分に分離する、周波数分離回路とを有することを特徴とする請求項1記載の試料分析装置。 - 前記検出器はホトダイオードであり、前記検出器の受光面を透明導電膜で覆い接地し、前記ホトダイオードが持つ2本の電極のうち一方を接地し、他方を除く部分の殆どを接地された面で覆ったことを特徴とする請求項1記載の試料分析装置。
- 液体の試料を保持する試料収容部と、
前記試料に第1の波長の光を出射する第1の光源と、
第2の波長の光を出射する第2の光源と、
前記第1の光源及び前記第2の光源を収めるパッケージと、
前記第1の波長の光が照射され前記試料を透過した第1の光を検出し、かつ、前記第2の波長の光が照射された前記試料を透過した第2の光を検出する1の検出器とを有し、
第1の波長の光と第2の波長の光が交差する水平方向の位置をXとし、Xから前記第1の光源と前記第2の光源までの距離をa、Xから前記検出器までの距離をb、前記第1の光源と前記第2の光源との距離P、前記検出器の受光面の幅W、前記受光面での第1の光源から照射された第1の光と第2の光源から照射された第2の光の最大直径をD、前記受光面での第1の光と第2の光の中心距離をQ、としたときに、
P<a/b(W−D)
が成り立ち、
前記第1の光源と前記第2の光源は高さが異なるように配置され、前記第1の波長の光と前記第2の波長の光は水平方向に対する前記試料への入射角度が同じであり、Xを、水平方向における、試料の光の透過方向長さの1/2の位置としたことを特徴とする試料分析装置。 - 前記液体の試料に含まれる成分量を検出することを特徴とする請求項1又は4に記載の試料分析装置。
- 前記パッケージの前記第1の光源と前記第2の光源から出射される光の出射部位の形状を、前記第1の光源と前記第2の光源から出射された光が概略並行光にされるように凸型のレンズ形状に成型され、前記パッケージと前記試料収容部の間に集光レンズが設けられていることを特徴とする請求項1又は4に記載の試料分析装置。
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