JP6477205B2 - 分析システム、分光蛍光光度計、演算処理装置および演算処理装置用プログラム - Google Patents

分析システム、分光蛍光光度計、演算処理装置および演算処理装置用プログラム Download PDF

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Description

本発明は、励起側分光部において分光した励起光を試料に向けて出射し、試料から放出される蛍光を波長ごとに蛍光側分光部で分光して蛍光検出部で検出する分析システム、当該分析システムに用いられる分光蛍光光度計および演算処理装置、ならびに、当該演算処理装置に用いられる演算処理装置用プログラムに関するものである。
従来から、光源部と、励起側分光器と、蛍光側分光器と、検出器とを備える分光蛍光光度計が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
分光蛍光光度計においては、光源部から出射された光が、励起側分光器に導入されることにより分光され、特定波長の光が取り出される。その取り出された特定波長の光は、励起光として分光蛍光光度計内の試料に向けて出射される。励起光を受けた試料は、蛍光を放出する。試料から放出される蛍光は、蛍光側分光器に導入されることにより分光され、波長ごとの蛍光が検出器により検出される。検出器は、検出される蛍光に応じて検出信号を出力する。これにより、蛍光の波長と検出信号の強度との関係を表す測定データが得られる。
このような分光蛍光光度計では、一般的に、光源部、励起側分光器、蛍光側分光器および検出器などの各構成部品についての補正係数に基づいて、上記測定データが補正される。これにより、各構成部品自体の光学特性に起因する測定データの誤差を少なくでき、精度のよい測定データを得ることができる。
特許第5152083号公報
上記のような従来の分光蛍光光度計を用いた分析方法では、通常、分光蛍光光度計から出力される測定データが、演算処理装置に一旦記憶される。そして、ユーザが演算処理装置を操作することにより、演算処理装置において、各構成部品についての補正係数に基づいて測定データが補正され、補正後の測定データが記憶される。そのため、分光蛍光光度計から測定データが得られるたびに、ユーザが演算処理装置を操作して補正を行わなければならず、操作ミスが発生するおそれがある。そして、操作ミスが発生すれば、誤った測定データが記憶されるという不具合がある。また、ユーザは、補正後の全波長の測定データを一度に確認することはできるが、波長ごとに補正された精度のよい検出信号をリアルタイムで確認することはできないという不具合がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、精度のよい検出信号をリアルタイムで自動的に得ることができる分析システム、分光蛍光光度計、演算処理装置および演算処理用プログラムを提供することを目的とする。
(1)本発明に係る分析システムは、分光蛍光光度計と、当該分光蛍光光度計に電気的に接続される演算処理装置とを備える。前記分光蛍光光度計は、光源部と、試料設置部と、励起側分光部と、蛍光側分光部と、蛍光検出部と、第1記憶部と、第1補正処理部とを備える。前記光源部は、励起光を出射する。前記試料設置部は、試料が設置される。前記励起側分光部は、前記光源部から出射される励起光を分光し、当該分光した励起光を試料に向けて出射する。前記蛍光側分光部は、試料から放出される蛍光を波長ごとに分光して出射する。前記蛍光検出部は、前記蛍光側分光部から出射される蛍光を波長ごとに検出し、当該検出した蛍光に応じて検出信号を出力する。前記第1記憶部は、前記励起側分光部についての補正係数を含む励起側補正係数、および、前記蛍光側分光部についての補正係数を含む蛍光側補正係数を記憶する。前記第1補正処理部は、前記第1記憶部が記憶する前記励起側補正係数に基づいて、前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正する。前記演算処理装置は、補正係数受信部と、第2補正処理部とを備える。前記補正係数受信部は、前記第1記憶部が記憶する前記蛍光側補正係数を受信する。前記第2補正処理部は、前記補正係数受信部が受信する前記蛍光側補正係数に基づいて、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を波長ごとに補正する。
このような構成によれば、分光蛍光光度計は、第1補正処理部を備える。第1補正処理部は、励起側補正係数に基づいて、蛍光検出部からの検出信号を補正する。そのため、検出信号に含まれる励起側の構成部品が持つ光学特性に起因する誤差を精度よく補正できる。上記光学特性は、例えば光の反射/透過率の波長ごとの違い、あるいは波長によって異なることなどを意味している。
また、演算処理装置は、第2補正処理部を備える。第2補正処理部は、補正係数受信部が受信する蛍光側補正係数に基づいて、第1補正処理部による補正後の検出信号を自動的に補正する。そのため、ユーザによる演算処理装置の操作作業を省くことができ、操作ミスの可能性も排除できる。その結果、精度のよい検出信号をリアルタイムで自動的に得ることができる。
さらに、蛍光側補正係数が分光蛍光光度計から演算処理装置に受信されるため、蛍光側の構成部品として付属品を設けた場合などでも、演算処理装置において蛍光側補正係数に適切な補正係数を加え、それに基づいて検出信号を補正すれば、一層精度のよい検出信号をリアルタイムで自動的に得ることができる。
(2)また、分光蛍光光度計は、励起光検出部をさらに備えてもよい。前記励起光検出部は、前記励起側分光部が分光した後の励起光の一部を検出し、当該検出した励起光に応じて検出信号を出力する。前記第1補正処理部は、前記励起側補正係数、および、前記励起光検出部が出力する検出信号に基づいて、前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正してもよい。
このような構成によれば、第1補正処理部は、励起側補正係数に加えて、励起光検出部が出力する検出信号に基づいて、蛍光検出部からの検出信号を補正する。そのため、光源部から出射される励起光の微小変動などに起因する検出信号の誤差を精度よく補正することができる。その結果、一層精度のよい検出信号を得ることができる。上記微小変動は、例えば光源部によって出射された光のうち、励起側分光部で分光された波長の光の強度の時間的な変動を意味している。
(3)また、前記試料設置部には、複数の付属品から選択した少なくとも1つの付属品を設置可能であってもよい。前記演算処理装置は、第2記憶部と、選択受付部とをさらに備えてもよい。前記第2記憶部は、前記複数の付属品のそれぞれについての補正係数を記憶する。前記選択受付部は、前記試料設置部に設置される付属品の選択操作を受け付ける。前記第2補正処理部は、前記第2記憶部が記憶する前記補正係数のうち、前記選択受付部により選択操作が受け付けられた付属品についての補正係数に基づいて、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を波長ごとに補正してもよい。
このような構成によれば、第2補正処理部は、分光蛍光光度計から演算処理装置に受信される蛍光側補正係数に加えて、試料設置部に設置される付属品に応じた補正係数に基づいて、第1補正処理部による補正後の検出信号を補正する。そのため、付属品の光学特性も考慮して検出信号を補正することができる。その結果、一層精度のよい検出信号を得ることができる。
(4)また、前記演算処理装置は、第2記憶部をさらに備えてもよい。前記第2記憶部は、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を第1補正後データとして記憶するとともに、前記第2補正処理部による補正後の検出信号を第2補正後データとして前記第1補正後データに対応づけて記憶する。
このような構成によれば、演算処理装置において、第2補正処理部による補正前の第1補正後データ、および、第2補正処理部による補正後の第2補正後データが、互いに対応づけて一元管理される。そのため、演算処理装置におけるトレーサビリティを向上できる。
(5)また、前記演算処理装置は、接続切替受付部をさらに備えてもよい。前記接続切替受付部は、前記分光蛍光光度計に対する接続状態の切替操作を受け付ける。前記補正係数受信部は、前記接続切替受付部が前記接続状態の切替操作を受け付けることに応じて前記蛍光側補正係数を受信してもよい。
このような構成によれば、分光蛍光光度計に対する演算処理装置の接続状態を切り替えるだけで、補正係数受信部によって容易に蛍光側補正係数を受信することができる。そして、その蛍光側補正係数に基づいて、第1補正処理部による補正後の検出信号を第2補正処理部によって補正できる。そのため、検出信号を容易に補正できる。
また、分光蛍光光度計と演算処理装置とが接続されていないときに蛍光側補正係数が変更された場合であっても、補正係数受信部によって変更後の蛍光側補正係数を受信することができる。そのため、適切な蛍光側補正係数を用いて検出信号を補正することができる。その結果、一層精度のよい検出信号を得ることができる。
(6)また、前記演算処理装置は、表示部と、表示制御部とをさらに備えてもよい。前記表示制御部は、表示部に対する表示を制御する。前記表示制御部は、前記第2補正処理部による補正後の検出信号が波長ごとに得られるたびに、当該補正後の検出信号に基づいて表示部の表示を更新する。
このような構成によれば、表示制御部によって、補正後の検出信号が波長ごとに得られるたびに、それらの検出信号に基づくデータをリアルタイムで更新して表示部に表示できる。そのため、補正後の検出信号に基づくデータをリアルタイムで確認できる。
(7)本発明に係る分光蛍光光度計は、演算処理装置に電気的に接続される。前記分光蛍光光度計は、光源部と、試料設置部と、励起側分光部と、蛍光側分光部と、蛍光検出部と、第1記憶部と、第1補正処理部と、補正係数送信部とを備える。前記光源部は、励起光を出射する。前記試料設置部は、試料が設置される。前記励起側分光部は、前記光源部から出射される励起光を分光し、当該分光した励起光を試料に向けて出射する。前記蛍光側分光部は、試料から放出される蛍光を波長ごとに分光して出射する。前記蛍光検出部は、前記蛍光側分光部から出射される蛍光を波長ごとに検出し、当該検出した蛍光に応じて検出信号を出力する。前記第1記憶部は、前記励起側分光部についての補正係数を含む励起側補正係数、および、前記蛍光側分光部についての補正係数を含む蛍光側補正係数を記憶する。前記第1補正処理部は、前記第1記憶部が記憶する前記励起側補正係数に基づいて、前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正する。前記補正係数送信部は、前記第1記憶部が記憶する前記励起側補正係数を、前記演算処理装置に向けて送信する。
(8)本発明に係る演算処理装置は、励起側分光部において分光した励起光を試料に向けて出射し、試料から放出される蛍光を波長ごとに蛍光側分光部で分光して蛍光検出部で検出するとともに、前記励起側分光部についての補正係数を含む励起側補正係数、および、前記蛍光側分光部についての補正係数を含む蛍光側補正係数を第1記憶部に記憶し、前記第1記憶部が記憶する前記励起側補正係数に基づいて、第1補正処理部が前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正する分光蛍光光度計に電気的に接続される。前記演算処理装置は、補正係数受信部と、第2補正処理部とを備える。前記補正係数受信部は、前記第1記憶部が記憶する前記蛍光側補正係数を受信する。前記第2補正処理部は、前記補正係数受信部が受信する前記蛍光側補正係数に基づいて、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を波長ごとに補正する。
(9)本発明に係る演算処理装置用プログラムは、励起側分光部において分光した励起光を試料に向けて出射し、試料から放出される蛍光を波長ごとに蛍光側分光部で分光して蛍光検出部で検出するとともに、前記励起側分光部についての補正係数を含む励起側補正係数、および、前記蛍光側分光部についての補正係数を含む蛍光側補正係数を第1記憶部に記憶し、前記第1記憶部が記憶する前記励起側補正係数に基づいて、第1補正処理部が前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正する分光蛍光光度計に電気的に接続される演算処理装置に用いられる。前記演算処理装置用プログラムは、補正係数受信部と、第2補正処理部としてコンピュータを機能させる。前記補正係数受信部は、前記第1記憶部が記憶する前記蛍光側補正係数を受信する。前記第2補正処理部は、前記補正係数受信部が受信する前記蛍光側補正係数に基づいて、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を波長ごとに補正する。
本発明によれば、検出信号に含まれる励起側の構成部品が持つ光学特性に起因する誤差を精度よく補正できるとともに、ユーザによる演算処理装置の操作作業を省くことができ、操作ミスの可能性も排除できるため、精度のよい検出信号をリアルタイムで自動的に得ることができる。
本発明の一実施形態に係る分析システムの構成例を示した概略図である。 図1の分光蛍光光度計の記憶部および制御部の具体的構成を示したブロック図である。 図1の演算処理装置の記憶部および制御部の具体的構成を示したブロック図である。 分光蛍光光度計の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。 演算処理装置の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。 表示部の表示画面の一例を示した図である。
1.分析システムの全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る分析システム1の構成例を示した概略図である。
分析システム1は、分光蛍光光度計2と、演算処理装置3とを備えている。分光蛍光光度計2と、演算処理装置3とは、電気的に接続されている。
分光蛍光光度計2は、光源部4と、励起側分光部5と、試料設置部6と、ハーフミラー7と、励起光検出部8と、蛍光側分光部9と、蛍光検出部10と、第1記憶部の一例としての記憶部11と、制御部12とを備えている。
光源部4は、例えば、キセノンランプからなる。光源部4は、励起光としての白色光を出射するように構成されている。
励起側分光部5には、光源部4から白色光が導入される。励起側分光部5は、導入される白色光を分光することにより特定波長の光を取り出し、当該分光した励起光を出射するように構成されている。
試料設置部6には、試料が設置される。励起側分光部5からの励起光は、試料設置部6に設置された試料に向けて出射される。
ハーフミラー7は、励起側分光部5と、試料設置部6との間に配置されている。ハーフミラー7は、入射する光の一部を反射しつつ、入射する光の残りを透過することが可能な鏡である。この例では、ハーフミラーを透過した励起側分光部5からの励起光が、試料設置部6に入射する。
励起光検出部8には、ハーフミラー7で反射した励起光が入射する。励起光検出部8は、入射される光を検出し、検出した光の強度に応じて検出信号を出力するように構成されている。
蛍光側分光部9には、試料設置部6内の試料から放出される蛍光が導入される。蛍光側分光部9は、導入される蛍光を波長ごとに分光して出射するように構成されている。
蛍光検出部10には、蛍光側分光部9から出射される蛍光が入射する。蛍光検出部10は、入射される蛍光を検出し、検出した蛍光の強度に応じて検出信号を出力するように構成されている。
記憶部11は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびハードディスクなどにより構成されている。
制御部12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を含む構成である。制御部12は、光源部4と、励起側分光部5と、蛍光側分光部9と、記憶部11とを制御するように構成されている。また、制御部12は、励起光検出部8、蛍光検出部10および記憶部11からの電気信号を受け取るように構成されている。
演算処理装置3は、操作部21と、表示部22と、第2記憶部の一例としての記憶部23と、制御部24とを備えている。
操作部21は、例えば、キーボードおよびマウスを含む構成である。
表示部22は、例えば、液晶表示器などにより構成されている。
記憶部23は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびハードディスクなどにより構成されている。
制御部24は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を含む構成である。制御部24は、表示部22と、記憶部23とを制御するように構成されている。また、制御部24は、操作部21および記憶部23からの電気信号を受け取るように構成されている。制御部24は、分光蛍光光度計2の制御部12との間で、電気信号の入出力が可能である。
分析システム1において試料の分析を行う際は、ユーザは、まず、分析対象となる試料を試料設置部6に設置する。そして、ユーザは、後述するように、演算処理装置3の操作部21を操作する。これにより、制御部24は、分光蛍光光度計2に対する制御信号を制御部12に送信する。そして、制御部12は、分光蛍光光度計2内の各部材を制御する。
具体的には、まず、光源部4が、励起側分光部5に向けて白色光(励起光)を出射する。そして、励起側分光部5が、回折格子(図示せず)により白色光から特定波長の励起光を分光して、試料設置部6に設置された試料に向けて出射する。
このとき、励起光の一部は、ハーフミラー7によって反射し、励起光検出部8に入射する。また、励起光の残りは、ハーフミラー7を透過して試料設置部6の試料に入射する。
これにより、励起光検出部8は、入射された励起光に応じた検出信号を制御部12に対して出力する。また、試料設置部6の試料は、照射された励起光に応じた蛍光を放出する。
そして、蛍光側分光部9は、試料から放出された蛍光を波長ごとに分光し、当該分光した蛍光を波長ごとに蛍光検出部10に向けて出射する。具体的には、蛍光側分光部9は、回折格子(図示せず)を回転させて試料から放出される蛍光をスキャンすることにより、波長ごとに分光された蛍光を連続的に蛍光検出部10に向けて出射する。
蛍光検出部10は、蛍光側分光部9から波長ごとに分光された蛍光が入射するたびに、波長ごとの蛍光の強度に応じた検出信号を制御部12に対して出力する。
また、制御部12は、蛍光検出部10から入力された検出信号を波長ごとに補正係数を用いて補正する。さらに、制御部12は、補正した後の検出信号を、演算処理装置3の制御部24に向けて波長ごとに出力する。このような検出信号の補正および補正後の検出信号の出力は、波長ごとの蛍光が連続的に蛍光検出部10に入射して、波長ごとの蛍光の検出信号が制御部12に入力されるたびに、順次行われる。
そして、制御部24は、制御部12から順次入力される波長ごとの検出信号を補正する。当該制御部24による補正は、分光蛍光光度計2の制御部12による補正とは異なる補正係数を用いて行われる。さらに、制御部24は、補正後の検出信号が波長ごとに得られるたびに、当該補正後の検出信号に基づくデータを、表示部22に更新して表示する。
2.分光蛍光光度計の記憶部および制御部、ならびに、演算処理装置の記憶部および制御部の具体的構成
図2Aは、図1の分光蛍光光度計2の記憶部11および制御部12の具体的構成を示したブロック図である。
分光蛍光光度計2の記憶部11は、励起側補正係数31と、蛍光側補正係数32とを記憶している。
励起側補正係数31は、励起側の部材、すなわち、図1に示すように、試料設置部6よりも励起光の通過方向の上流側に配置される部材についての光学特性に関する補正係数である。具体的には、励起側補正係数31は、主に光源部4と、励起側分光部5とに関する補正係数であって、分光蛍光光度計2が工場から出荷される際に、記憶部11に記憶される。励起側補正係数31には、光源部4や励起側分光部5だけでなく、励起側の各種部品(例えばミラー、レンズ、シャッターなど)に関する補正係数が含まれていてもよい。
蛍光側補正係数32は、蛍光側の部材、すなわち、試料設置部6よりも蛍光の通過方向の下流側に配置される部材についての光学特性に関する補正係数である。具体的には、蛍光側補正係数32は、主に蛍光側分光部9と、蛍光検出部10とに関する補正係数であって、分析システム1が工場から出荷される際に、記憶部11に記憶される。蛍光側補正係数32には、蛍光側分光部9や蛍光検出部10だけでなく、蛍光側の各種部品(例えばミラー、レンズ、シャッターなど)に関する補正係数が含まれていてもよい。
このように、図2Aに示すように、記憶部11では、励起側の部材についての補正係数である励起側補正係数31と、蛍光側の部材についての補正係数である蛍光側補正係数32とが、別々に記憶されている。
分光蛍光光度計2の制御部12は、CPUがプログラムを実行することにより、例えば、補正係数読出部33、補正係数送信部34、第1補正処理部35および検出信号送信部36として機能する。
補正係数読出部33は、記憶部11から励起側補正係数31または蛍光側補正係数32を読み出す。
補正係数送信部34は、補正係数読出部33が読み出した補正係数を、演算処理装置3に向けて送信する。具体的には、補正係数送信部34は、補正係数読出部33が蛍光側補正係数32を読み出した場合に、蛍光側補正係数32を演算処理装置3の補正係数受信部47(後述する)に向けて送信する。
第1補正処理部35には、励起光検出部8からの検出信号、および、蛍光検出部10からの検出信号が入力される。そして、第1補正処理部35は、励起光検出部8から入力された検出信号、および、補正係数読出部33が読み出した補正係数に基づいて、蛍光検出部10から入力された検出信号を補正する処理を行う。具体的には、第1補正処理部35は、励起光検出部8から入力された検出信号に基づいて、励起光のゆらぎなどの微小変動に応じた補正係数を算出する。そして、第1補正処理部35は、補正係数読出部33が読み出した励起側補正係数31、および、励起光の微小変動に応じた補正係数に基づいて、蛍光検出部10から入力された検出信号を波長ごとに補正する処理を行う。第1補正処理部35は、例えば、波長ごとの検出信号の強度を各補正係数で除算することにより補正を行う。上記微小変動は、例えば光源部4によって出射された光のうち、励起側分光部5で分光された波長の光の強度の時間的な変動を意味している。
検出信号送信部36は、第1補正処理部35で補正された後の波長ごとの検出信号を、演算処理装置3の検出信号受信部49(後述する)に向けて順次送信する。
図2Bは、図1の演算処理装置3の記憶部23および制御部24の具体的構成を示したブロック図である。
演算処理装置3の記憶部23は、複数の付属品補正係数41を記憶している。具体的には、試料設置部6(図1参照)には、図示しない積分球などの複数の付属品の中から任意の付属品を選択して設置可能である。そして、記憶部23は、試料設置部6に設置可能な複数の付属品に応じて、複数の付属品補正係数41が記憶されている。すなわち、複数の付属品補正係数41のそれぞれは、試料設置部6に設置可能な複数の付属品のそれぞれに関する補正係数である。複数の付属品補正係数41のそれぞれは、例えば、ユーザが操作部21を操作して入力設定を行うことにより、予め記憶部23に記憶されている。また、記憶部23は、後述するように、蛍光側補正係数32、および、補正後の検出信号に基づくデータを新たに記憶可能である。
演算処理装置3の制御部24は、CPUがプログラムを実行することにより、例えば、選択受付部45、接続切替受付部46、補正係数受信部47、補正係数読出部48、検出信号受信部49、第2補正処理部50および表示制御部53として機能する。
選択受付部45には、操作部21の操作に応じた電気信号が入力される。具体的には、操作部21では、試料設置部6に設置可能な複数の付属品の中から、実際に設置した少なくとも1つの付属品を選択する操作が可能である。そして、選択受付部45は、操作部21における選択操作に応じた電気信号を受け付ける。換言すれば、選択受付部45は、試料設置部6に設置された付属品に応じた電気信号を受け付ける。
接続切替受付部46には、操作部21の操作に応じた電気信号が入力される。具体的には、操作部21では、分光蛍光光度計2と演算処理装置3との接続状態(オンライン状態/オフライン状態)を切り替える操作が可能である。そして、接続切替受付部46は、操作部21における切替操作に応じた電気信号を受け付ける。
補正係数受信部47は、分光蛍光光度計2の補正係数送信部34から送信される蛍光側補正係数32(図2A参照)を受信する。また、補正係数受信部47は、受信した蛍光側補正係数32を記憶部23に格納する。
補正係数読出部48は、選択受付部45により選択操作が受け付けられた付属品に応じた付属品補正係数41を記憶部23から読み出す。また、補正係数読出部48は、記憶部23から蛍光側補正係数32を読み出す。
検出信号受信部49は、分光蛍光光度計2の検出信号送信部36からの検出信号を受信する。また、検出信号受信部49は、受信した検出信号に基づくデータを記憶部23に格納する。具体的には、検出信号受信部49は、分光蛍光光度計2の第1補正処理部35(図2A参照)において補正された後の波長ごとの検出信号を検出信号送信部36から受信する。そして、検出信号受信部49は、受信した全波長の検出信号に基づくデータを、第1補正後データ51として記憶部23に格納する。
第2補正処理部50は、補正係数読出部48が読み出した付属品補正係数41および蛍光側補正係数32に基づいて、検出信号受信部49で連続的に受信する波長ごとの検出信号を順次補正する処理を行う。すなわち、第2補正処理部50では、分光蛍光光度計2において一度補正処理が行われた検出信号に対して、さらに別の補正係数を用いて補正処理が行われる。第2補正処理部50は、例えば、検出信号受信部49で連続的に受信する波長ごとの検出信号の強度を各補正係数で除算することにより補正を行う。また、第2補正処理部50は、補正した後の全波長の検出信号に基づくデータを、第2補正後データ52として記憶部23に格納する。なお、付属品が選択されていない場合には、第2補正処理部50は、補正係数読出部48が読み出した蛍光側補正係数32のみに基づいて補正を行う。
表示制御部53は、表示部22の表示を制御する。具体的には、表示制御部53は、第2補正処理部50が補正した後の検出信号に基づくデータを、表示部22に表示する。すなわち、表示制御部53は、第2補正処理部50において、補正された検出信号が得られるたびに、その検出信号に基づくデータを表示部22にリアルタイムに表示する。また、表示制御部53は、記憶部23に記憶されている第1補正後データ51および第2補正後データ52の少なくとも一方を読み出して、表示部22に表示させることも可能である。
3.分析システムにおける制御動作
図3は、分光蛍光光度計2の制御部12による処理の一例を示したフローチャートである。図4は、演算処理装置3の制御部24による処理の一例を示したフローチャートである。図5は、表示部22の表示画面の一例を示した図である。
この例では、図1に示すように、ユーザは、まず、試料設置部6に積分球などの必要な付属品を設置する。また、図示しないが、演算処理装置3において、表示部22には、試料設置部6に設置可能な付属品の選択画面が表示される。この状態において、分光蛍光光度計2と演算処理装置3とは、制御信号の入出力ができないオフライン状態となっている。
そして、ユーザは、表示部22を確認しながら、操作部21を操作して試料設置部6に設置した付属品を選択する。
すると、図2Bに示すように、選択受付部45は、試料設置部6に設置された付属品に応じた電気信号を受け付け、その受け付けられた付属品に対応する補正係数が補正係数読出部48により記憶部23から読み出される。
この状態から、図1に示すように、ユーザは、表示部22を確認しながら、操作部21を操作して分光蛍光光度計2と演算処理装置3とを、制御信号の入出力が可能なオンライン状態にする。具体的には、図5に示すように、表示部22には、接続ボタン61と、測定ボタン62と、停止ボタン63とが表示されている。そして、ユーザは、操作部21(図1参照)を操作して接続ボタン61を選択する。接続ボタン61が選択されると、測定ボタン62および停止ボタン63が選択可能になる。
すると、図2Bに示すように、接続切替受付部46は、分光蛍光光度計2と演算処理装置3とをオンライン状態にするための電気信号を受け付ける(ステップS201でYes)。そして、補正係数受信部47は、接続切替受付部46が電気信号を受け付けたことに応じて、蛍光側補正係数32の送信要求の電気信号を分光蛍光光度計2に向けて出力する(ステップS202)。
そして、図2Aに示すように、分光蛍光光度計2において、蛍光側補正係数32の送信要求があったことに応じて(ステップS101でYes)、補正係数読出部33は、記憶部11から蛍光側補正係数32を読み出す(ステップS102)。
次いで、補正係数送信部34は、補正係数読出部33が読み出した蛍光側補正係数32を、演算処理装置3の補正係数受信部47に向けて送信する(ステップS103)。
さらに、図2Bに示すように、演算処理装置3において、補正係数受信部47は、蛍光側補正係数32を受信したことに応じて(ステップS203でYes)、受信した蛍光側補正係数32を記憶部23に格納する(ステップS204)。
この状態から、図5に示すように、ユーザは、表示部22を確認しながら、操作部21を操作して測定ボタン62を選択する。測定ボタン62が選択されると、演算処理装置3は、測定開始要求の電気信号を分光蛍光光度計2に向けて出力する。
すると、図1に示すように、分光蛍光光度計2において、測定開始要求があったことに応じて(ステップS104でYes)、光源部4から励起光が出射されることにより測定処理が開始される(ステップS105)。励起光は励起側分光部5で分光され、その一部が試料設置部6に設置された試料に照射されるとともに、残りの励起光が励起光検出部8に入射し、励起光検出部8は、入射された励起光に応じて検出信号を第1補正処理部35(図2A参照)に対して出力する。そして、蛍光検出部10が、試料から放出された蛍光を波長ごとに検出し、波長ごとの検出信号を第1補正処理部35に対して順次出力する。
そして、図2Aに示すように、補正係数読出部33が、記憶部11に記憶されている励起側補正係数31を読み出す。第1補正処理部35は、励起光検出部8からの検出信号により、励起光の微小変動に応じた補正係数を算出するとともに、その算出した補正係数、および、補正係数読出部33が読み出した励起側補正係数31に基づいて、蛍光検出部10から入力された検出信号を補正する処理を波長ごとに行う(ステップS106)。
次いで、検出信号送信部36は、第1補正処理部35において補正後の検出信号が得られるたびに、補正後の検出信号を波長ごとに演算処理装置3の検出信号受信部49に対して送信する(ステップS107)。
さらに、図2Bに示すように、演算処理装置3において、検出信号受信部49は、第1補正処理部35による補正後の検出信号を検出信号送信部36から受信したことに応じて(ステップS205でYes)、受信した波長ごとの検出信号を第2補正処理部50に対して順次出力するとともに、それらの全波長の検出信号に基づくデータを第1補正後データ51として記憶部23に格納する。
そして、補正係数読出部48が、記憶部23に記憶されている付属品補正係数41および蛍光側補正係数32を読み出す。第2補正処理部50は、補正係数読出部48が読み出した付属品補正係数41および蛍光側補正係数32に基づいて、検出信号受信部49からの検出信号を補正する処理を波長ごとに行うとともに(ステップS206)、それらの補正された全波長の検出信号に基づくデータを第2補正後データ52として、第1補正後データ51に対応づけて記憶部23に格納する。
表示制御部53は、第2補正処理部50において、補正された検出信号が得られるたびに、図5に示すように、その検出信号に基づくデータをスペクトルデータとして表示部22にリアルタイムに更新して表示する。具体的には、表示部22には、グラフ表示画面64と、データ格納画面65とが表示されている。そして、グラフ表示画面64には、図5に破線で示すように、スペクトルデータが更新されながら表示される。すなわち、スペクトルデータは、自動的にリアルタイムでグラフ表示画面64に表示される。
また、データ格納画面65には、第1補正後データ51および第2補正後データ52(図2B参照)のデータ格納状況がツリー状に表示される。すなわち、一度の測定作業において、第1補正後データ51および第2補正後データ52は、互いに対応づけられて格納される。そして、これらの第1補正後データ51および第2補正後データ52の格納状況が、データ格納画面65に表示される。
その後は、図2Aおよび図2Bに示すように、蛍光検出部10において、全波長の蛍光が検出されるまで、上記動作が繰り返される(ステップS105〜S108、ステップS206〜S208)。
そして、蛍光検出部10において、全波長の蛍光が検出されると(ステップS108でYes、ステップS208でYes)、表示部22のグラフ表示画面64に全波長のスペクトルデータが表示されて、分析システム1における試料の分析処理が終了する。
なお、図示しないが、データ格納画面65に表示された第1補正後データ51または第2補正後データ52が選択された場合には、表示制御部53が選択された第1補正後データ51または第2補正後データ52(図2B参照)を記憶部23から読み出すことにより、表示部22のグラフ表示画面64において、リアルタイムで表示されるスペクトルデータに、過去に取得したスペクトルデータを重ねるように表示することができる。
また、ユーザは、分析処理の途中であっても、表示部22の停止ボタン63を選択することにより、分析処理を途中で終了させることができる。
4.作用効果
(1)本実施形態では、図2Aに示すように、分光蛍光光度計2は、第1補正処理部35を備える。第1補正処理部35は、励起側補正係数31に基づいて、蛍光検出部10からの検出信号を補正する。そのため、検出信号に含まれる励起側の部材、すなわち、試料設置部6よりも励起光の通過方向の上流側に配置される部材である光源部4および励起側分光部5などが持つ光学特性に起因する誤差を精度よく補正できる。
また、図2Bに示すように、演算処理装置3は、第2補正処理部50を備える。第2補正処理部50は、補正係数受信部47が受信し、記憶部23に格納された蛍光側補正係数32に基づいて、第1補正処理部35による補正後の検出信号を自動的に補正する。そのため、ユーザによる演算処理装置3の操作作業を省くことができ、操作ミスの可能性も排除できる。その結果、精度のよい検出信号をリアルタイムで自動的に得ることができる。
さらに、蛍光側補正係数32が、補正係数送信部34から送信されて補正係数受信部47に受信されるため、蛍光側の構成部品として付属品を設けた場合などでも、演算処理装置3において蛍光側補正係数32に適切な補正係数を加え、それに基づいて検出信号を補正すれば、一層精度のよい検出信号をリアルタイムで自動的に得ることができる。
(2)また、本実施形態では、図2Aに示すように、第1補正処理部35は、励起側補正係数31に加えて、励起光検出部8が出力する検出信号から算出された補正係数に基づいて、蛍光検出部10からの検出信号を補正する。そのため、光源部4から出射される励起光の微小変動などに起因する検出信号の誤差を精度よく補正することができる。その結果、一層精度のよい検出信号を得ることができる。上記微小変動は、例えば光源部4によって出射された光のうち、励起側分光部5で分光された波長の光の強度の時間的な変動を意味している。
(3)また、本実施形態では、図2Bに示すように、第2補正処理部50は、補正係数送信部34から補正係数受信部47に受信される蛍光側補正係数32に加えて、試料設置部6に設置される付属品に応じた付属品補正係数41に基づいて、第1補正処理部35による補正後の検出信号を補正する。そのため、試料設置部6に設置される付属品の光学特性も考慮して検出信号を補正することができる。その結果、一層精度のよい検出信号を得ることができる。
(4)また、本実施形態では、図2Bに示すように、演算処理装置3において、第2補正処理部50による補正前の第1補正後データ、および、第2補正処理部50による補正後の第2補正後データが、互いに対応づけて一元管理される。そのため、演算処理装置3におけるトレーサビリティを向上できる。
(5)また、本実施形態では、図2Bに示すように、操作部21によって、分光蛍光光度計2と演算処理装置3との間をオンライン状態に切り替えるだけで、補正係数受信部47によって容易に蛍光側補正係数32を受信することができる。そして、その蛍光側補正係数32に基づいて、第1補正処理部35による補正後の検出信号を第2補正処理部50によって補正できる。そのため、検出信号を容易に補正できる。
また、分光蛍光光度計2と演算処理装置3とがオフライン状態のときに蛍光側補正係数32が変更された場合であっても、補正係数受信部47によって変更後の蛍光側補正係数32を受信することができる。そのため、適切な蛍光側補正係数32を用いて検出信号を補正することができる。その結果、一層精度のよい検出信号を得ることができる。
(6)また、本実施形態では、図2Bに示すように、表示制御部53によって、第2補正処理部50において補正後の検出信号が波長ごとに得られるたびに、それらの検出信号に基づくスペクトルデータをリアルタイムで更新して表示部22に表示できる。そのため、補正後の検出信号に基づくスペクトルデータをリアルタイムで確認できる。
5.変形例
以上の実施形態では、補正係数読出部33は、接続切替受付部46が分光蛍光光度計2と演算処理装置3とをオンライン状態にするための電気信号を受け付けたことに応じて、記憶部11から蛍光側補正係数32を読み出すとして説明したが、補正係数読出部33が蛍光側補正係数32を読み出すタイミングは、これに限られない。例えば、ユーザは、操作部21を操作することにより、記憶部11から蛍光側補正係数32を読み出す操作が可能であって、操作部21において当該操作が行われたことに応じて、記憶部11から蛍光側補正係数32が読み出されてもよい。あるいは、操作部21の操作によらず、記憶部11から蛍光側補正係数32が自動的に読み出されてもよい。
また、以上の実施形態では、試料設置部6には、付属品として積分球が設置されるとして説明したが、積分球に代えて、または、積分球とともに、その他の付属品が試料設置部6に設置されてもよい。
また、以上の実施形態では、演算処理装置用プログラムが組み込まれた演算処理装置3について説明したが、コンピュータを演算処理装置3として機能させるためのプログラム(演算処理装置用プログラム)を提供することも可能である。この場合、上記プログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されるような構成であってもよいし、プログラム自体が提供されるような構成であってもよい。
1 分析システム
2 分光蛍光光度計
3 演算処理装置
4 光源部
5 励起側分光部
6 試料設置部
8 励起光検出部
9 蛍光側分光部
10 蛍光検出部
11 記憶部
23 記憶部
31 励起側補正係数
32 蛍光側補正係数
34 補正係数送信部
35 第1補正処理部
41 付属品補正係数
45 選択受付部
46 接続切替受付部
47 補正係数受信部
50 第2補正処理部
51 第1補正後データ
52 第2補正後データ
53 表示制御部

Claims (6)

  1. 分光蛍光光度計と、当該分光蛍光光度計に電気的に接続される演算処理装置とを備える分析システムであって、
    前記分光蛍光光度計は、
    励起光を出射する光源部と、
    試料が設置される試料設置部と、
    前記光源部から出射される励起光を分光し、当該分光した励起光を試料に向けて出射する励起側分光部と、
    試料から放出される蛍光を波長ごとに分光して出射する蛍光側分光部と、
    前記蛍光側分光部から出射される蛍光を波長ごとに検出し、当該検出した蛍光に応じて検出信号を出力する蛍光検出部と、
    前記励起側分光部についての補正係数を含む励起側補正係数、および、前記蛍光側分光部についての補正係数を含む蛍光側補正係数を記憶する第1記憶部と、
    前記第1記憶部が記憶する前記励起側補正係数に基づいて、前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正する第1補正処理部とを備え、
    前記演算処理装置は、
    前記第1記憶部が記憶する前記蛍光側補正係数を受信する補正係数受信部と、
    前記補正係数受信部が受信する前記蛍光側補正係数に基づいて、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を波長ごとに補正する第2補正処理部とを備えることを特徴とする分析システム。
  2. 前記分光蛍光光度計は、前記励起側分光部が分光した後の励起光の一部を検出し、当該検出した励起光に応じて検出信号を出力する励起光検出部をさらに備え、
    前記第1補正処理部は、前記励起側補正係数、および、前記励起光検出部が出力する検出信号に基づいて、前記蛍光検出部からの検出信号を波長ごとに補正することを特徴とする請求項1に記載の分析システム。
  3. 前記試料設置部には、複数の付属品から選択した少なくとも1つの付属品を設置可能であり、
    前記演算処理装置は、
    前記複数の付属品のそれぞれについての補正係数を記憶する第2記憶部と、
    前記試料設置部に設置される付属品の選択操作を受け付ける選択受付部とをさらに備え、
    前記第2補正処理部は、前記第2記憶部が記憶する前記補正係数のうち、前記選択受付部により選択操作が受け付けられた付属品についての補正係数に基づいて、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を波長ごとに補正することを特徴とする請求項1または2に記載の分析システム。
  4. 前記演算処理装置は、前記第1補正処理部による補正後の検出信号を第1補正後データとして記憶するとともに、前記第2補正処理部による補正後の検出信号を第2補正後データとして前記第1補正後データに対応づけて記憶する第2記憶部をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の分析システム。
  5. 前記演算処理装置は、前記分光蛍光光度計に対する接続状態の切替操作を受け付ける接続切替受付部をさらに備え、
    前記補正係数受信部は、前記接続切替受付部が前記接続状態の切替操作を受け付けることに応じて前記蛍光側補正係数を受信することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の分析システム。
  6. 前記演算処理装置は、
    表示部と、
    前記表示部に対する表示を制御する表示制御部とをさらに備え、
    前記表示制御部は、前記第2補正処理部による補正後の検出信号が波長ごとに得られるたびに、当該補正後の検出信号に基づいて表示部の表示を更新することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の分析システム。
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