JP5452139B2 - クライオスタット - Google Patents

Description

本発明は、クライオスタットに関する。

円二色分散計、紫外可視分光光度計、蛍光分光光度計等の光学測定装置には、セルを収容するためのクライオスタットが設けられる場合がある。クライオスタットにセルを設置した後、光を照射し、スペクトルを測定することにより、化合物のキラリティー、構造等を決定することができる（非特許文献１）。

長時間光学測定を行う場合、クライオスタット内部に水蒸気が流入することにより、セル表面が結露し、光学測定を有効に行うことができないという問題がある。かかる問題を解決するため、従来より、内部を真空にする等の操作を行っている。

しかしながら、クライオスタット内部を真空にするには、内部に特別な真空維持機構等を設置する必要がある。そのため、内部構造が複雑になり、クライオスタットが大型化する原因となっている。

よって、小型で、且つ、セル表面の結露を効果的に防止できるクライオスタットの開発が切望されている。

また、クライオスタット内部を真空にした場合、光学窓に歪みが生じ、ＣＤスペクトルを精度良く測定できないことがある。従って、内部を真空にした場合に、光学窓に歪みが生じにくいクライオスタットの開発も望まれている。

機器分析ガイドブック 社団法人日本分析化学会編

本発明は、小型で、且つ、セル表面の結露を効果的に防止できるクライオスタットを提供することを主な目的とする。

本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、特定のシール材を用いてクライオスタット内の光学窓を封止することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記のクライオスタットに関する。
１． 入射口及び出射口が形成されたケーシングと、
ケーシング内に設けられたセル収容室と、
セルの温度を調節する温度調節手段と、
ケーシングの入射口から入射した光をセル収容室へ導く第１の光路管と、
セル収容室を通過した光をケーシングの出射口へ導く第２の光路管と、
第１の光路管及び第２の光路管において、外部に露出する開口にそれぞれ配置された第１の光学窓及び第２の光学窓と、
第１の光学窓及び第２の光学窓の周縁に配置され、第１の光路管及び第２の光路管をそれぞれ封止する水蒸気透過率が３００００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰以下のシール材と、
を備えており、第１の光路管及び第２の光路管には乾燥ガスが封入されている、クライオスタット。
２． 第１の光学窓及び第２の光学窓の最大径がそれぞれ１６ｍｍ以上である上記項１に記載のクライオスタット。
３． 第１の光路管及び第２の光路管がフッ化エチレン樹脂を含む上記項１又は２に記載のクライオスタット。
４． シール材がフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムを含む、上記項１〜３のいずれかに記載のクライオスタット。
５． フッ素含有ポリマーが二元系フッ素ゴム及び三元系フッ素ゴムの少なくとも１種である、上記項４に記載のクライオスタット。
６． さらに、第１の光学窓への入射光を制限するための絞り窓を備えた上記項１〜５のいずれかに記載のクライオスタット。
７． 第１の光路管及び／又は第２の光路管にガスを供給するためのガス流路を備えた上記項１〜６のいずれかに記載のクライオスタット。
８． 上記項１〜７のいずれかに記載のクライオスタットを備えた円二色分散計。

本発明のクライオスタットは、光路管内部から光学窓を封止するシール材として、水蒸気透過率が３００００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰以下のシール材を使用する。これにより、外部からの水蒸気の流入を防止し、セル表面の結露を効果的に抑制できる。例えば、大気圧下で測定する場合であっても、セル表面の結露を有効に防止することができる。従って、本発明のクライオスタットには、特に真空維持機構等を設ける必要がないため、内部構造を簡素化でき、結果、クライオスタットの小型化を実現できる。本発明のクライオスタットは、長時間光学測定を行う場合であっても、水蒸気の流入を防ぎ、高い結露抑制効果を発揮し続けることができる。

本発明のクライオスタットにおいて、セル収容室に光を入射するための第１の光学窓及び／又はセル収容室を通過した光を出射するための第２の光学窓の径を１６ｍｍ以上とすることにより、熱や圧力による光学窓のひずみを防止できる。その結果、高精度での光学測定（例えばＣＤスペクトルの測定）が容易になる。

さらに、第１の光学窓の外側に絞り窓を設置することにより、入射光を制限し、より好適に光学測定を行うことができる。

本発明のクライオスタット内の第１の光路管及び第２の光路管としてフッ化エチレン樹脂を含有するものを採用することにより、光路管内部の湿気を好適に除去し、セル表面の結露をより一層防止することができる。

本発明のクライオスタット内に、第１の光路管及び／又は第２の光路管にガスを供給するためのガス流路を備えることにより、光学測定に先だって、クライオスタット内部の湿気を効率よく除去することができ、結果、セル表面の結露（曇り）をより一層防止できる。

本発明のクライオスタットは、種々の光学測定装置のクライオスタットとして用いることができる。特に、本発明のクライオスタットは、円二色分散計のクライオスタットとして好適に用いることができる。本発明のクライオスタットによれば、セルを−８０℃以下、例えば−１６５℃程度まで冷却する場合であっても、セル表面の結露を効果的に抑制できる。よって、本発明のクライオスタットを備えた円二色分散計によれば、極低温（例えば−１６５℃）下でのＣＤスペクトル測定を可能する。

また、本発明のクライオスタットは、セル表面の結露を防止又は抑制することにより、従来測定が困難であった短波長領域のＣＤスペクトルを好適に検出できる。加えて、本発明のクライオスタットは、光学窓の歪みを抑制することにより、短波長領域のＣＤスペクトルをより確実に検出することができる。短波長領域では、多くの有機化合物及び無機化合物の円偏光の吸収が観察される。本発明のクライオスタットは、短波長領域のＣＤスペクトルを好適に検出することができるため、従来のクライオスタットよりも極めて多くの有機化合物及び無機化合物のキラリティー決定に供することができる。本発明のクライオスタットを用いることにより、従来よりも有用で且つ汎用性のあるキラリティー決定方法を確立できる。

以下、本発明に係るクライオスタットの一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るクライオスタットの縦断面図である。

なお、図１及び図２では、光学窓を３つ有するクライオスタットを示しているが、本発明のクライオスタットは、本発明の効果を妨げない範囲で、光学窓を３つ以上有していても良い。例えば、蛍光分光光度計やレーザー分光装置に本発明のクライオスタットを用いる場合、該クライオスタットは、光学窓を３〜５つ有していることが好ましい。光学窓を４つ以上有する場合も、各光学窓には、後述するような光路管が設けられ、光学窓と光路管とを封止する下記シール材が光学窓の周縁に配置される。

図１のクライオスタットは、直方体状のケーシング１と、その内部の中央に配置されるセル収容室２とを備えている。ケーシング１の内壁面とセル収容室２との間の空間には、発泡ウレタン等の断熱材３が充填されている。

ケーシング１は、プラスチック、金属（例えば、アルミニウム合金）等で形成され、対向する側面それぞれと、上面に開口が形成されている。セル収容室２も同様に直方体状に形成され、ケーシング１の開口と対向する位置にそれぞれ開口が形成されている。後述するように、ケーシング１及びセル収容室２において、図１の左側に形成された開口それぞれが光を入射する入射口を構成し、右側に形成された開口それぞれが出射口を構成する。

また、ケーシング１及びセル収容室２の上面に形成された開口６は、管部材７によって連結されており、この管部材７を介して、ケーシング１の上面からセル収容室２内に試料が配置される。

セル収容室２の壁面において、入射口及び出射口を形成する通路は、外部に露出する径が小さい部分と、内部に露出する径が大きい部分とから構成されている。ここでは、入射口に形成された径の小さい部分を入光口４と、径の大きい部分を第１の空洞８と、出射口に形成された径の小さい部分を出光口５と、径の大きい部分を第２の空洞９と称することとする。上記のような第１の空洞８を形成することにより、セル表面の光が照射される部分の結露を分散させることができる。一方、第２の空洞９を形成することにより、セル表面の光が通過する部分より広い範囲でセルが露出し、セル表面の光が通過する部分の結露を分散させることができる。このとき、第１の空洞及び第２の空洞の最大径（第１の空洞及び第２の空洞が円筒状の場合は直径）は、１２ｍｍ以上が好ましく、１４〜２０ｍｍがより好ましい。

セル収容室に形成された入光口４及び出光口５の口径は、特に限定されないが、２〜２０ｍｍが好ましい。

また、セル収容室２の壁面は、内部に加熱冷却管（図示せず：温度調節手段）を有する加熱冷却ブロック１０によって形成されており、この加熱冷却管によってセルの温度を調節することができる。具体的には、加熱冷却管に液体窒素を流すことにより、セルを極低温（例えば−８０℃以下）に冷却することができるとともに、恒温水等を流すことによりセルを１００℃以上に加熱することができる。なお、加熱冷却管は、加熱冷却ブロック１０からケーシング１の外側まで通じており、液体窒素等を流し込むための注入口（図示せず）を有する。

加熱冷却ブロックにはヒーターを内蔵してもよい。前記ヒーターによりセルを加熱することができる。

セル収容室２の容積は特に限定されない。例えば、セル収容室２に、縦１〜５０ｍｍ、横１〜５０ｍｍ、高さ１０〜１００ｍｍのセルを収容できるよう適宜設定すればよい。

図１に示すように、ケーシングとセル収容室の側面に形成された対向する入射口及び出射口同士は、光路管によって連結されている。すなわち、図１の左側の入射口同士は第１の光路管１１によって連結される一方、図１の右側の出射口同士は第２の光路管１２が設けられている。

第１の光路管は、ケーシング１内を通過する第１の管部１３と、ケーシングの外部へと延び第１の管部１３よりも径が大きい第２の管部１４とから構成されている。そして、第２の管部１４には、第１の光学窓１５が取り付けられており、この光学窓から入射した光が第１の光路管１１を介してセル収容室２内に導かれる。一方、第２の光路管１２も第１の光路管１１と同様に形成される。つまり、径の小さい第１の管部１６と径の大きい第２の管部１７からなる。そして、ケーシング１外に配置される第２の管部１７に第２の光学窓１８が設けられており、セル収容室２を通過した光が第２の光路管１２を介して第２の光学窓１８から外部へ出射する。第１及び第２の光学窓において、ケーシング１側を向く面の周縁には、シール材１９がそれぞれ配置されており、各光路管を光学窓及びシール材によって封止している。以上のような構成により、第１の光学窓１５、第１の光路管１１、セル収容室２、第２の光路管１２、及び第２の光学窓１８は、一直線上に配置され、この直線上を光が通過するように構成されている。

第１及び第２の光学窓の形は、特に限定されず、例えば円状、楕円状等が挙げられる。特に、本実施形態のクライオスタットにおいては、各光学窓の形が円状であることが好ましい。円状である場合、好適に光を入射することができる。また、各光学窓の最大径（各光学窓が円状の場合は直径）は１６ｍｍ以上が好ましく、２０〜３０ｍｍがより好ましい。最大径が１６ｍｍ以上の場合、熱や圧力による各光学窓のひずみを効果的に抑制することができる。最大径が１６ｍｍ以上の場合、光をセル収容室２へ好適に導くことができる。前記最大径が１６ｍｍ未満の場合には、熱や圧力によって各光学窓のひずみが生じるおそれがあり、その場合にはＣＤスペクトルを精度良く測定できない等の不都合が生じる可能性がある。各光学窓の厚みは、０．２〜１０ｍｍ程度であればよい。

また、第１の光学窓１５の外部を向く面には、第１の光学窓１５への入射光を制限するための絞り窓２０が設けられている。例えば、第１の光学窓の大きさが１６ｍｍ以上の場合、絞り窓２０の開口部の径が１０ｍｍ以下、好ましくは９〜２ｍｍとなるよう開口部を絞ることにより、光学窓の歪みを効果的に抑制しつつ、光をクライオスタット内部へ好適に入射することができる。

さらに、このクライオスタットには、第１の光路管１１、第２の光路管１２、及び後述する第３の光路管２１に乾燥ガスを供給するためのガス流路（図示省略）を備えている。

続いて、上記クライオスタットを構成する材料について説明する。

各光学窓としては、例えばＣａＦ_２、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＢａＦ_２、ＴｌＢｒＩ、ＴｌＢｒＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＢｒ、ＫＣｌ、ＳｉＯ_２、ＣｓＩ、ＺｎＳｅ等からなる光学窓が挙げられる。

各光路管としては、公知のクライオスタットに用いられる光路管と同様のものを用いればよく特に限定されないが、フッ化エチレン樹脂を含むものが好ましい。フッ化エチレン樹脂を含むことにより、各光路管内部の湿気を好適に除去することができ、結果、セル表面の結露をより一層抑制することができる。

前記フッ化エチレン樹脂としては、１フッ化エチレン樹脂、２フッ化エチレン樹脂、３フッ化エチレン樹脂及び４フッ化エチレン樹脂が挙げられる。これらフッ化エチレン樹脂は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。この中でも、特に、３フッ化エチレン樹脂が好ましい。

上述したシール材は、水蒸気透過率が３００００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰以下であることを特徴とする。なお、本明細書における水蒸気体積ccは、STP（１気圧、０℃）での水蒸気体積を意味する。このようなシール材としては、例えば、ポリクロロプレン、天然ゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム（ポリブタジエン・アクリロニトリル）、クロロスルフォン化ポリエチレン、ポリウレンタン、エピクロロヒドリンゴム、フッ素含有ポリマー、ブチルゴム等（以下、これらを「ガス遮断材料」とも言う）を含むものが好ましい。この中でも、特にフッ素含有ポリマーとブチルゴムは、水蒸気透過率が２０００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰以下（好ましくは、２０００〜３cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰）であり外部からの湿気の流入の抑制効果が高い。即ち、本発明では、シール材としてフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムを含むものを用いることが好ましい。光学窓を封止するシール材としてフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムを含むものを用いることにより、外部からの湿気の流入を効果的に抑制することができる。特に、フッ素含有ポリマーは、耐有機溶媒性（例えば、耐メタノール性）等の耐薬品性に優れている点で好ましい。

フッ素含有ポリマーとしては、二元系フッ素ゴム、三元系フッ素ゴム等が挙げられる。

二元系フッ素ゴムとしては、例えば、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフロオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体等が挙げられる。

三元系フッ素ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）の共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフロオロプロピレン−テトラフロオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−プロピレン−テトラフロオロエチレン共重合体、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）−エチレン−テトラフロオロエチレン共重合体等が挙げられる。

これらのフッ素ゴムは、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。前記例示のフッ素ゴムは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体等のいずれであってもよい。また、共重合体中の各モノマー成分の割合は、シール材による水蒸気流入抑制効果を十分に発揮できる範囲であればよく特に限定されるものではない。

特に、フッ素ゴムとして、例えば、製品名「ダイニオン ＬＴＦＥ ６４００Ｘ」（住友スリーエム株式会社製）は、耐薬品性、耐熱性等に優れている点で好ましい。

シール材中にフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムを含有する場合には、シール材中のフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムの含有量は、５０重量％以上が好ましく、６０〜８０重量％がより好ましい。シール材中にフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムを含有する場合であってフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムの含有量が５０重量％未満の場合、クライオスタット内部への水蒸気の流入を防止することが困難となるおそれがある。

シール材には、必要に応じて、有機過酸化物、架橋助剤、充填剤、加工助剤、受酸剤等の一般にシール材に用いられる添加剤を含有してもよい。これらは１種又は２種以上で用いてもよい。

有機過酸化物としては、例えば、ジ第３ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、第３ブチルクミルパーオキサイド、１，１−ジ（第３ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第３ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ジ（２−第３ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、第３ブチルパーオキシベンゾエート、第３ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｎ−ブチル−４，４−ジ（第３ブチルパーオキシ）バレレート等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。

シール材中の有機過酸化物の含有量は、特に限定されないが、前記ガス遮断材料１００重量部に対して、０．５〜１０重量部が好ましく、１〜５重量部がより好ましい。

架橋助剤としては、例えば、多官能性不飽和化合物を使用できる。多官能性不飽和化合物としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、トリメタアリルイソシアヌレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。

シール材中における架橋助剤の含有量は、前記ガス遮断材料１００重量部に対し、０．１〜２０重量部が好ましく、１〜１０重量部がより好ましい。

充填剤としては、例えば、マイカ、タルク、クレー、グラファイト、けい酸等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。シール材中における充填剤の含有量は、シール材としての機能を損なわない範囲であればよく特に限定されない。

加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、ステアリルアミン、パラフィンワックス等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。シール材中における加工助剤の含有量は、特に限定されず、目的とするシール材に応じて適宜調整すればよい。

受酸剤としては、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。シール材中における受酸剤の含有量は、本発明の効果を妨げない範囲であればよく特に限定されない。

その他、サーマルカーボンブラック、架橋剤、滑材等をシール材に含有させてもよい。

前記シール材は、例えば、ガス遮断材料の各成分をインタミックス、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機またはオープンロールなどを用いて混練することによって調製できる。

シール材を調製する際、シール材中のガス遮断材料を必要に応じて架橋させてもよい。

架橋方法としては、例えば、射出成形機、圧縮成形機、加硫プレス等を用いて加熱する方法が挙げられる。加熱温度は、１００〜２５０℃が好ましく、１５０〜２００℃がより好ましい。加熱時間は、１〜６０分間が好ましい。

シール材の形態は特に限定されず、ペースト状であっても、固形状であってもよい。特に、本発明においては、Ｏリングに加工されたシール材を用いることが好ましい。シール材としてＯリングに加工されたものを用いることにより、より一層湿気の流入を抑制することができる。

本発明のクライオスタットにおいては、セル２７をセル収容室２に設置し、加熱冷却ブロック１０により、セル２７を冷却した後、第１の光学窓１５から光（５２４ｎｍ）を入射し、光は第１の光路管１１、入光口４、第１の空洞８を経てセル２７に照射され、セル２７を通過した後、第２の空洞９、出光口５、第２の光路管１２を経て第２の光学窓１８より出射される。

なお、セルを設置後、光学測定に先立って、乾燥ガスを流入することにより、クライオスタット内部の湿気を有効に除去することができる。乾燥ガスとしては、例えば窒素、アルゴン等が挙げられる。これら乾燥ガスは１種又は２種以上で用いることができる。

流入した乾燥ガスは、セル２７と加熱冷却ブロック１０の隙間を通って、開口６より排出できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記クライオスタットに、セル収容室２から蛍光を出射する通路を形成することができる。より詳細には、図２に示すように、セル収容室２の入射口４及び出射口５が形成された側面と直交する側面に、蛍光出射口２３を形成する。この蛍光出射口２３の構成は、入射口４及び出射口５と同様であり、径の大きい第３の空洞（図示せず）が形成されており、セル表面の蛍光が通過する部分の結露を分散させることができる。そして、ケーシング１において、蛍光出射口２３と対向する位置にも同様の蛍光出射口を設け、これらを第３の光路管２１によって連結する。第３の光路管２１は、第１の光路管及び第２の光路管と同一構成である。つまり、径の小さい第１の管部２４と径の大きい第２の管部２５からなる。そして、第３の光路管２１においてケーシング１外に延びる第２の管部２５に、第３の光学窓２６及びシール材１９を配置する。これらの構成も上述した光学窓及びシール材と同様である。蛍光出射口２３の口径は、特に限定されないが、２〜３０ｍｍが好ましい。

このように構成することで、試料から発せられる蛍光の測定も可能となる。

また、上記第１の空洞８及び第２の空洞９は、それぞれ独立して形成してもよく、一体的に形成してもよい。例えば、一体として形成する場合には、セル収容室の内壁面に沿って周方向に延びる溝を形成すれば、両空洞部が一体的に形成される。また、第３の空洞（図示せず）についても同様であり、３つの空洞を別個に形成してもよいし、一体として形成してもよい。

上記のようなクライオスタットは、円二色分散計、紫外可視分光光度計等の種々の光学測定装置のセル室として用いることができる。特に、本発明のクライオスタットは、円二色分散計用のクライオスタットとして好適に用いることができる。特に、円二色分散計のセル室として用いる場合、従来よりも低温下（例えば−１００℃以下）であっても、好適にＣＤスペクトルを測定することができる。

なお、この円二色分散計においては、上記クライオスタットを備える以外は、従来の円二色分散計と同様の構成を採用すればよい。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。

実施例１
図１に示す構成のクライオスタットを組み立てた。

シール材１９としては、下記表１に記載の成分を含む組成物を用いた。

上記フッ素含有ポリマー（ダイニオン ＬＴＦＥ６４００Ｘ）の水蒸気透過率は、５２０cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰である。

加熱冷却ブロック１０に設けられた入光口４、出光口５、第１の光路管１１、第２の光路管１２及び蛍光出射口２３の口径は全て１０ｍｍとした。

第１の光学窓１５、第２の光学窓１８及び第３の光学窓２６としては、全て合成石英からなる円状のもので、直径が２５ｍｍのものを用いた。

第１の光路管１１、第２の光路管１２及び第３の光路管２１としては、全て３フッ化エチレン樹脂を含有する製品名「ダイフロン」（ダイキン工業株式会社製）を用いた。

セル２７として合成石英製のもの（寸法：光路長１ｃｍ、幅１ｃｍ、容積４ｃｍ^３）を用いた。

比較例１
シール材１９として、シリコンを用いた以外は実施例１と同様の方法によりクライオスタットを組み立てた。シリコンの水蒸気透過率は、１０６０００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰である。

実施例２
図３及び図４に示す構成のクライオスタットを組み立てた。

具体的には、第１の光学窓１５、第２の光学窓１８及び第３の光学窓２６の直径を全て１５ｍｍとし、絞り窓２０を設けず、第１の空洞８、第２の空洞９及び第３の空洞（図示せず）の直径をそれぞれ１８ｍｍとし、且つ、ガス流路２２を備えない以外は図１及び図２と同様のクライオスタットを組み立てた。

比較例２
シール材１９として、シリコンを用いた以外は実施例２と同様の方法によりクライオスタットを組み立てた。

実施例３
図５及び図６に示す構成のクライオスタットを組み立てた。

具体的には、第１の空洞８、第２の空洞９及び第３の空洞（図示せず）の直径をそれぞれ８ｍｍとする以外は図３及び図４と同様のクライオスタットを組み立てた。

比較例３
シール材１９として、シリコンを用いた以外は実施例３と同様の方法によりクライオスタットを組み立てた。

実施例４
図７及び図８に示す構成のクライオスタットを組み立てた。

具体的には、第１の光学窓１５、第２の光学窓１８及び第３の光学窓２６の径を全て１５ｍｍとする以外は図１及び図２と同様のクライオスタットを組み立てた。

比較例４
図９及び図１０に示す構成のクライオスタットを組み立てた。

具体的には、第１の光学窓１５、第２の光学窓１８及び第３の光学窓２６の径を全て２５ｍｍとする以外は比較例２と同様のクライオスタットを組み立てた。

実施例５
フッ素含有ポリマーの代わりに、ブチルゴムを用いた以外は、実施例１と同様の方法により、クライオスタットを組み立てた。ブチルゴムの水蒸気透過率は、４００〜２０００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰である。

実施例６
加熱冷却ブロック１０に設けられた入光口４、出光口５、第１の光路管１１、第２の光路管１２及び蛍光出射口２３の口径を全て８ｍｍとした以外は実施例１と同様の方法により、クライオスタットを組み立てた。

実施例７
シール材１９として、ポリクロロプレンを用いた以外は実施例１と同様の方法によりクライオスタットを組み立てた。ポリクロロプレンの水蒸気透過率は、１８０００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰である。

試験例１
エチルアルコールを４ｃｍ^３入れたガラス製のセル２７（寸法：光路長１ｃｍ、幅１ｃｍ、容積４ｃｍ^３）を実施例１〜７及び比較例１〜４にて組み立てたクライオスタットのセル収容室２に設置し、ケーシング１の上面の開口６に蓋（図示せず）をした。

次に、ケーシング１表面にある流入口から液体窒素を流し込み、加熱冷却ブロック１０中の加熱冷却管に流入することにより、セル２７を冷却した（セルの温度：−８０℃）。

続けて、第１の光学窓１５から光（５２４ｎｍ）を入射した。光は、第１の光路管１１、入光口４、第１の空洞８を経てセル２７に照射され、セル２７を通過した後、第２の空洞９、出光口５、第２の光路管１２を経て第２の光学窓１８より出射された。

なお、実施例１、実施例５、実施例６、実施例７、比較例１及び実施例４においては、ケーシング１の上面の開口６に蓋をした後、液体窒素を流し込むのに先立って、ガス流路２２にアルゴンを流入した。

流入したガスをセル２７と加熱冷却ブロック１０の隙間を通って、開口６より排出させた。

吸光度の測定結果を図１１〜２０及び２２に示す。

試験例２
製品名「Ｊ−８２０」（日本分光株式会社製）の円二色分散計に設置された標準セルホルダーの代わりに、実施例１にて組み立てたクライオスタットを用いて、ＣＤスペクトルを測定した。

測定に際しては、セルの温度を−１４０℃まで冷却した。得られたＣＤスペクトルを図２１に示す。なお、図２１には、セルの温度が２５℃、−１０℃、−４０℃、−８０℃及び−１１０℃の場合のＣＤスペクトルをさらに示した。

また、図２１には、同様の温度条件で測定したＵＶスペクトル及び異方性因子（ｇ因子）のスペクトルも併せて示した。

ｇ因子は、図２１のＣＤスペクトルから求めたΔεを図２１のＵＶスペクトルから求めたεで割ることにより算出できる。

実施例１、実施例５、実施例６及び比較例１にて組み立てたクライオスタットの縦断面図である。 実施例１及び比較例１にて組み立てたクライオスタットの横断面図である。 実施例２及び比較例２にて組み立てたクライオスタットの縦断面図である。 実施例２及び比較例２にて組み立てたクライオスタットの横断面図である。 実施例３及び比較例３にて組み立てたクライオスタットの縦断面図である。 実施例３及び比較例３にて組み立てたクライオスタットの横断面図である。 実施例４にて組み立てたクライオスタットの縦断面図である。 実施例４にて組み立てたクライオスタットの横断面図である。 比較例４にて組み立てたクライオスタットの縦断面図である。 比較例４にて組み立てたクライオスタットの横断面図である。 実施例１にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 比較例１にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 実施例２にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 比較例２にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 実施例３にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 比較例３にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 実施例４にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 比較例４にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 実施例５にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 実施例６にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。 試験例２にて測定したＣＤスペクトル、ＵＶスペクトル及びｇ因子のスペクトルを示す図である。 実施例７にて組み立てたクライオスタットを用いた場合の吸光度の測定結果を示す図である。

１…ケーシング
２…セル収容室
３…断熱材
４…入光口
５…出光口
６…開口
７…管部材
８…第１の空洞
９…第２の空洞
１０…加熱冷却ブロック
１１…第１の光路管
１２…第２の光路管
１３…第１の光路管の第１の管部（第２の管部よりも径が小さい）
１４…第１の光路管の第２の管部（第１の管部よりも径が大きい）
１５…第１の光学窓
１６…第２の光路管の第１の管部（第２の管部よりも径が小さい）
１７…第２の光路管の第２の管部（第１の管部よりも径が大きい）
１８…第２の光学窓
１９…シール材
２０…絞り窓
２１…第３の光路管
２２…ガス流路
２３…蛍光出射口
２４…第３の光路管の第１の管部（第２の管部よりも径が小さい）
２５…第３の光路管の第２の管部（第１の管部よりも径が大きい）
２６…第３の光学窓
２７…セル

Claims (8)

1. 入射口及び出射口が形成されたケーシングと、
   ケーシング内に設けられたセル収容室と、
   セルの温度を調節する温度調節手段と、
   ケーシングの入射口から入射した光をセル収容室へ導く第１の光路管と、
   セル収容室を通過した光をケーシングの出射口へ導く第２の光路管と、
   第１の光路管及び第２の光路管において、外部に露出する開口にそれぞれ配置された第１の光学窓及び第２の光学窓と、
   第１の光学窓及び第２の光学窓の周縁に配置され、第１の光路管及び第２の光路管をそれぞれ封止する水蒸気透過率が３００００cc・cm²・mm・sec・cm Hg×10¹⁰以下のシール材と、
   を備えており、第１の光路管及び第２の光路管には乾燥ガスが封入されている、クライオスタット。
2. 第１の光学窓及び第２の光学窓の最大径がそれぞれ１６ｍｍ以上である請求項１に記載のクライオスタット。
3. 第１の光路管及び第２の光路管がフッ化エチレン樹脂を含む請求項１又は２に記載のクライオスタット。
4. シール材がフッ素含有ポリマー及び／又はブチルゴムを含む、請求項１〜３のいずれかに記載のクライオスタット。
5. フッ素含有ポリマーが二元系フッ素ゴム及び三元系フッ素ゴムの少なくとも１種である、請求項４に記載のクライオスタット。
6. さらに、第１の光学窓への入射光を制限するための絞り窓を備えた請求項１〜５のいずれかに記載のクライオスタット。
7. 第１の光路管及び／又は第２の光路管にガスを供給するためのガス流路を備えた請求項１〜６のいずれかに記載のクライオスタット。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のクライオスタットを備えた円二色分散計。

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