JP4566743B2 - 分光光度計 - Google Patents
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Description
少なくとも上記サンプルに放射線を方向付けるようになっている放射線源であり、上記サンプルに入射しあるいは上記サンプルによって反射される放射線が変えられる放射線源と、
少なくとも上記サンプルによって反射された放射線を検出するための検出器であり、スペクトル応答を変えることができるとともに、入射してくる放射線および上記スペクトル応答によって出力が決まる検出器と、
上記出力を受けるとともに、上記放射線源の強度を変化させ、上記検出器のスペクトル応答を変化させ、上記変化に伴う上記出力に基づいて上記サンプルの特性を決定するように構成されあるいはプログラムされたコントローラまたはプロセッサと、
を備える分析器または分光光度計を提供する。
上記サンプルに放射線を方向付けるための手段と、
上記サンプルに入射しあるいは上記サンプルによって反射される放射線を変えるための手段と、
少なくとも上記サンプルによって反射された放射線を検出するための手段と、
上記放射線を検出するための手段のスペクトル応答を変えるための手段と、
上記反射されて検出された放射線を表わす出力を供給するための手段と、
上記変化に伴う上記出力に基づいて上記サンプルの特性を決定するための手段と、
を備える分析器または分光光度計を提供する。
上記サンプルに放射線を方向付けるステップと、
上記サンプルに入射しあるいは上記サンプルによって反射される放射線を変えるステップと、
検出器を用いて、少なくとも上記サンプルによって反射された放射線を検出するステップと、
上記検出器のスペクトル応答を変えるステップと、
上記検出された放射線を表わす可変スペクトル応答出力を供給するステップと、
上記変化に伴う上記出力に基づいて上記サンプルの特性を決定するステップと、
を含む方法を提供する。
少なくとも上記サンプルに放射線を方向付けるようになっている放射線源と、
少なくとも上記サンプルによって反射された放射線を表わす出力を供給するように構成された検出器と、
上記放射線源と上記サンプルまたは上記検出器との間に設けられた放射線のための可変伝送経路であり、少なくとも、上記サンプルに入射する放射線の強度を変えるよう構成されている可変伝送経路と、
上記出力を受けて上記伝送経路を操作するとともに、上記放射線源から上記サンプルに反射した放射線を測定し、上記放射線源から直接にくる放射線を測定し、上記伝送経路の変化に伴う上記出力に基づいて上記サンプルの特性を決定するように構成されあるいはプログラムされたコントローラまたはプロセッサと、
を備える分析器または分光光度計を提供する。
少なくとも上記サンプルに放射線を方向付けるための手段と、
上記サンプルに向けられた上記放射線の強度を変えるための手段と、
少なくとも上記サンプルによって反射された放射線を検出するための手段と、
少なくとも上記放射線源から直接にくる放射線を検出するための手段と、
上記強度の変更に関連して、上記放射線源から直接にくる放射線および上記反射された放射線に基づいて上記サンプルの特性を決定するための手段と、
を備える分析器または分光光度計を提供する。
少なくとも上記サンプルに放射線を方向付けるステップと、
上記方向付けられた放射線の強度を変えるステップと、
少なくとも上記サンプルによって反射された放射線を検出するステップと、
少なくとも上記放射線源から直接にくる放射線を検出するステップと、
上記放射線源から直接にくる放射線に対する上記反射された放射線に基づいて上記サンプルの特性を決定するステップと、
を含む方法を提供する。
上記放射線が上記基準経路を通っている第1のモードと、
上記放射線が上記サンプル経路を通っている第2のモードと、
上記放射線が遮断されている第3のモードと、
を有する遮断部材が設けられる。
i)サンプルによって反射された光の強度の変動
ii)検出器のスペクトル応答の変動
上記2つの両方を行なう方法は多く存在するが、簡略的に、ここではいくつかの例だけについて説明する。例えば、マイクロプロセッサ3は、電流供給2を変化させることによりエミッタ1から放射される光の強度を制御することができる。検出器9の動作は、電圧または逆バイアス10の供給を変化させることにより制御される。検出器9によって生成される任意の信号は、マイクロプロセッサ3によって処理される前に、増幅されてデジタル形式に変換される。
本発明の検出器35は、一般に、pn接合またはp−i−nフォトダイオードタイプである。p−i−n接合フォトダイオードは、入射放射線の高分解能エンコーディング(コード化)が必要とされる場合、例えば光源がONされまたはパルスを発する際に強度が変化する場合に必要となる高速応答を行なう。図4aおよび図4bを参照すると、光検出器35は逆バイアスでDC電源68と接続されており、特に、マイナス端子がダイオード35のp側65に接続されるとともに、プラス端子がダイオード35のn側67に接続されている。
これらの測定値のその後の評価は、多くの方法によって行なうことができる。サンプル中における材料の存在を示す値を得るための最良の方法を決定するために、いくつかの試験および実験に頼ってもよい。しかしながら、簡単に使用できるように、殆どの実施形態は、受信されて測定された値と収集されあるいは記憶されたデータとを比較することに頼る。このデータは、最初のセットアップデータをユーザがその後に収集しなくても済むように、マイクロプロセッサ3内に予めプログラムされた値であってもよい。この記憶されたデータは、分析されるサンプルのタイプに特有の値から構成されていてもよいが、殆どの実施形態においては、基準信号を使用して精度をチェックしおよび/または装置を調整する定期較正を行なうことが考えられる。較正情報は、マイクロプロセッサ3内に記憶され、あるいは外部処理手段によって実行されるソフトウェアに記憶される。ソフトウェアの使用にあっては、装置の性能を変更するためにソフトウェアを更新できる自由度があってもよい。また、較正データは、新たな較正が実行される時はいつでも更新される。
Claims (14)
- サンプル中の材料を検出するための分析器または分光光度計であって、
少なくとも前記サンプルに放射線を方向付けるようになっている放射線源であり、前記サンプルに入射しまたは前記サンプルにより影響される放射線が、前記放射線源の放射線の強度を変化させることによって変えられる前記放射線源と、
少なくとも前記サンプルにより影響される放射線を検出するための検出器であり、前記検出器にバイアスをかけることによりスペクトル応答を変えることができるとともに、入射してくる放射線および前記スペクトル応答によって出力が決まる前記検出器と、
前記出力を受けるコントローラまたはプロセッサであり、
前記検出器のスペクトル応答を、検出器スペクトル応答を掃引するためのバイアスを用いて変化させ、各スペクトル応答が、入射放射線の強度及びバイアスに依存するカットオフ波長を有し、
スペクトル応答の掃引範囲内における各検出器スペクトル応答に対して、ある放射線強度範囲で放射線源の放射線を掃引するために前記サンプルに方向付けられた前記放射線源の放射線の強度を変化させ、
スペクトル応答の掃引範囲内における各検出器スペクトル応答に対して、前記サンプルにより影響された前記放射線源の各放射線強度を検出することにより前記検出器から出力を得て、各放射線強度に対する前記検出器の出力が、その検出器スペクトル応答、その放射線強度における前記検出器のカットオフ波長により影響され、前記検出器スペクトル応答を掃引したときの各スペクトル応答に対して前記放射線源の放射線を掃引したときの各放射線強度における前記検出器の出力の組み合わせが、スペクトルの掃引範囲にわたって、データの組み合わされたセットを与え、
前記データの組み合わされたセットに基づいて前記サンプルの特性を決定するように、
構成されあるいはプログラムされた前記コントローラまたはプロセッサと、
を備える分析器または分光光度計。 - サンプルに方向付けられた放射線と、前記サンプルにより影響された放射線源の放射線を検出する検出器とを用いて、サンプル中の材料を検出するための方法であって、
検出器スペクトル応答を掃引するために前記検出器のバイアスを変化させることによって、前記検出器のスペクトル応答を変えるステップであり、各スペクトル応答が、入射放射線の強度に依存するカットオフ波長を有する前記ステップと、
前記サンプルに放射線を方向付けるステップと、
スペクトル応答の掃引範囲内における各検出器スペクトル応答に対して、放射線源の放射線強度を掃引するために前記サンプルに入射しまたは前記サンプルにより影響される前記放射線の強度を変化させるステップと、
検出器を用いて、少なくとも前記サンプルにより影響された放射線を検出するステップと、
スペクトル応答の掃引範囲内における各検出器スペクトル応答に対して、前記サンプルにより影響された各放射線強度を検出することにより前記検出器から出力を得るステップであり、各放射線強度に対する前記検出器の出力が、その検出器スペクトル応答、その放射線強度における前記検出器のカットオフ波長により影響され、前記検出器スペクトル応答を掃引したときの各スペクトル応答に対して放射線を掃引したときの各放射線強度における前記検出器の出力の組み合わせが、スペクトルの掃引範囲にわたって、データの組み合わされたセットを与える前記ステップと、
前記データの組み合わされたセットに基づいて前記サンプルの特性を決定するステップと、
を含む方法。 - 前記サンプルに方向付けられる前記放射線源の放射線の強度が、前記放射線源に供給される電圧または電流を変化させることによって変えられる、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記サンプルに方向付けられる前記放射線源の放射線の強度が、前記放射線源と前記サンプルとの間の伝送経路を変化させることによって変えられる、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記検出器がフォトダイオードであり、前記フォトダイオード内の空乏領域の幅を変化させることにより前記出力のスペクトル応答が変えられる、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記フォトダイオード内の空乏領域の幅が、前記フォトダイオードの両端間に印加される逆電圧を変えることにより変化され、それに伴う電流が前記出力となる、請求項5に記載の分析器または分光光度計。
- 前記放射線源が発光ダイオードである、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記放射線源がタングステンフィラメントランプである、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記放射線源がガス放電ランプである、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記放射線源の放射線の強度が、前記放射線源をONに切換えることによって変えられ、OFF状態からON状態への転移により、放射線源の放射線強度が、放射線源の放射線を生成する範囲となる、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
- 前記放射線源の放射線の強度が、前記放射線源をONに切換えることによって変えられ、OFF状態からON状態への転移により、放射線源の放射線強度が、ある範囲となる、請求項2に記載の方法。
- 前記サンプルに方向付けられる前記放射線源の放射線の強度が、前記放射線源に供給される電圧または電流を変化させることによって変えられる、請求項2に記載の方法。
- 前記サンプルに方向付けられる前記放射線源の放射線の強度が、前記放射線源と前記サンプルとの間の伝送経路を変化させることによって変えられる、請求項2に記載の方法。
- 前記検出器の特定のスペクトル応答について前記放射線源の放射線の強度が増加するに連れて前記影響された放射線の強度が増加することによって、減少した波長範囲を前記検出器が検出し、
前記検出器の特定のスペクトル応答について前記放射線源の放射線の強度が減少するに連れて前記影響された放射線の強度が減少することによって、増加した波長範囲を前記検出器が検出することにより、
様々な放射線強度及びスペクトル応答における前記検出器からの出力の組み合わせであるデータの組み合わされたセットが、様々な帯域幅において前記検出器によって検出された入射放射線に基づいて情報を与える、請求項1に記載の分析器または分光光度計。
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