JP7335494B2 - 光学測定装置 - Google Patents
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Description
蛍光を測定する場合、実験室では、試料液を入れたセルの一側面に励起光を入射させ、入射方向に対して90゜の方向に発せられる光を分光して蛍光を検出する側面測光方式が一般的である。
具体的には、蛍光の検出経路と同軸となる鉛直方向から励起光を照射する落射方式の蛍光分析装置が提案されている(特許文献1)。
また、濁度計では、オーバーフロー面に対して、斜め上方から光を照射し、乱反射した散乱光を検出することが行われている(特許文献2)。
しかし、特許文献1、2の場合も、オーバーフロー筒が設けられた測定槽は、試料液に接触するため、定期的に洗浄することが求められる。洗浄する際は、測定槽を露出させることが必要である。また、試料液の流量調整も、測定槽を露出させてオーバーフローする状態を確認しながら行う必要がある。
従来、洗浄や流量調整の際には、光学ユニットを測定槽上部から移動させることにより、測定槽を露出させていた。
また、非特許文献3に示す装置では、光学ユニット全体を上に持ち上げて外すことにより、測定槽を露出させるようになっている。
本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、光学ユニットを動かすことなく測定槽を露出させて洗浄や流量調整等を行うことが可能であって、メンテナンスの負担が軽減され、装置性能を維持しやすい光学測定装置を提供することを課題とする。
[1]試料液が導入され、前記試料液の液面が形成される測定槽を有する測定槽ユニットと、
前記試料液に接触することなく、前記測定槽ユニットを外部からの光を遮断して閉塞するように前記測定槽ユニットの上方に配置され、前記試料液の液面に向けて照射光を照射し、前記照射光によって前記試料液から発せられる応答光を検出する光学ユニットと、
前記測定槽ユニットを前記光学ユニットに固定する固定手段とを有し、
前記測定槽ユニットが、前記固定手段による固定が解除されたときに、前記測定槽を露出させるように前記光学ユニットの下方から移動可能とされていることを特徴とする光学測定装置。
[2]前記測定槽ユニットが、前記測定槽及び前記測定槽の上端に設けられたフランジ部を有し、前記固定手段が、前記フランジ部を前記光学ユニットの下面に固定する螺子部材である、[1]に記載の光学測定装置。
[3]前記測定槽ユニットが、前記測定槽及び前記測定槽の上端に設けられたフランジ部を有し、
前記フランジ部の上面と前記光学ユニットの下面に、互いに嵌合する凹凸構造が形成されている、[1]又は[2]に記載の光学測定装置。
[4]前記フランジ部の上面に環状の凸構造又は凹構造が形成され、前記光学ユニットの下面に前記フランジ部の凸構造又は凹構造と嵌合する環状の凹構造又は凸構造が形成されている[3]に記載の光学測定装置。
[5]前記固定手段による固定を解除した後に、前記測定槽ユニットを、前記固定手段により固定された位置より低い位置に下げた状態で水平方向又は斜め下方向に移動させるスライドユニットを有する、[1]~[4]に記載の光学測定装置。
[6]前記スライドユニットは、前記光学ユニットの下面に、固定された一対のアウターレールと、前記一対のアウターレールの間に配置され、前記一対のアウターレールに沿って引き出し可能な引き出し部を有し、
前記引き出し部は、前記測定槽ユニットを支える支え部と前記支え部に立設された支柱を有し、前記測定槽ユニットに、前記支柱が挿入されるガイド孔が設けられている[5]に記載の光学測定装置。
[7]試料液が導入され、前記試料液の液面が形成される測定槽、及び前記測定槽の上端
に設けられたフランジ部を有する測定槽ユニットと、
前記試料液に接触することなく、前記測定槽ユニットを外部からの光を遮断して閉塞するように前記測定槽ユニットの上方に配置され、前記試料液の液面に向けて照射光を照射し、前記照射光によって前記試料液から発せられる応答光を検出する光学ユニットと、
前記測定槽ユニットを前記光学ユニットに固定する固定手段と、
前記固定手段による固定を解除した後に、前記測定槽ユニットを、前記光学ユニットの下方から引き出すためのスライドユニットを備え、
前記スライドユニットは、前記光学ユニットの下面に、互いに平行に配置されて固定された一対のアウターレールと、前記一対のアウターレールの間に配置され、前記一対のアウターレールに沿って引き出し可能な引き出し部を有し、
前記引き出し部は、前記一対のアウターレールの各々に収容され、前記一対のアウターレール内を前記一対のアウターレールの長手方向にスライド可能な一対のインナーレールと、前記一対のインナーレールを前方側の端部において連結する連結材と、前記一対のインナーレールの各々に、前記一対のアウターレールと反対側において固定され、上面が水平とされた一対の支え部と、前記一対の支え部に、各々立設された一対の支柱とを有し、
前記測定槽ユニットのフランジ部には、前記一対の支柱が各々挿入される一対のガイド孔が設けられ、
前記固定手段により、前記測定槽ユニットが前記光学ユニットに固定されているときは、前記一対のガイド孔に前記一対の支柱が各々挿入された状態で、前記フランジ部の下面が前記一対の支え部から離間しており、
前記固定手段による固定が解除されたときは、前記フランジ部が前記一対のガイド孔に各々挿入された前記一対の支柱に沿って下降し、その下面が前記一対の支え部に接触して前記引き出し部に支えられることを特徴とする光学測定装置。
[8]前記測定槽が、前記試料液をオーバーフローさせて液面を形成させることが可能なオーバーフロー筒を有する[1]~[7]に記載の光学測定装置。
[9]前記応答光が蛍光である、[1]~[8]に記載の光学測定装置。
[10]前記応答光が散乱光である、[1]~[8]に記載の光学測定装置。
図1に示すように、本実施形態の光学測定装置は、測定槽ユニット10と、測定槽ユニット10の上方に配置された光学ユニット60と、測定槽ユニット10を光学ユニット60の下方から前方に引き出すためのスライドユニット40を備え、光学ユニット60が、架台90に固定されている。なお、測定槽ユニット10には、試料液導入管と試料液排出管が接続されている。
また、図4は、測定槽ユニット10とスライドユニット40部分の分解斜視図である。
測定槽20は、外槽21と外槽21に斜め下方から挿入されたオーバーフロー筒22とで構成されている。
オーバーフロー筒22の下端側は試料液入口22aとされ、上端は開口22bとされ、試料液入口22aに連結された試料液導入管から流入した試料液が開口22bでオーバーフローし、開口22b付近にオーバーフロー面(液面)を形成するようになっている。オーバーフロー筒22の開口22bは水平とされ、オーバーフロー筒22の開口22bの近傍は良好なオーバーフロー面を形成できるように肉薄とされている。
オーバーフロー筒22の開口22bは、外槽21の開口21aよりも低い位置とされている。
第二面21cとオーバーフロー筒22との間の下端には、オーバーフロー筒22からオーバーフローした試料液を、試料液排出管に排出するための試料液出口21dが設けられている。
フランジ本体31には、操作者から見て中央よりやや右側に寄った位置において楕円形状の開口31aが形成されている。開口31aは、外槽21の開口21aとほぼ対応する位置に形成されているが、外槽21の上端側外周からはみ出さない範囲とされている。
嵌合凸部32は、フランジ本体31の開口31aに沿って形成された楕円環状の凸部である。
また、第1螺子孔33、第2螺子孔34、第3螺子孔35、第4螺子孔36には、各々本発明の固定手段である第1螺子部材71、第2螺子部材72、第3螺子部材73、第4螺子部材74が下面側から挿入されるようになっている。
また、第1螺子孔33と第3螺子孔35の中間部分に第1ガイド孔37が、第2螺子孔34と第4螺子孔36の中間部分に第2ガイド孔38が各々形成されている。
第1アウターレール41には第1L字金具43が、第2アウターレール42には第2L字金具44が固定されている。
第2L字金具44は、光学ユニット60の下面に固定される上面44aと上面44aの長手方向に沿う一方の辺から直角に垂下する垂下面44bで構成されており、垂下面44bが第2アウターレール42に固定されている。
第1インナーレール51は、第1アウターレール41内に収容され、第1アウターレール41内を第1アウターレール41の長手方向にスライド可能とされている。また、第2インナーレール52は、第2アウターレール42内に収容され、第2アウターレール42内を第2アウターレール42の長手方向にスライド可能とされている。
また、第1インナーレール51には、第1支え部材53が、第2インナーレール52には第2支え部材54が、各々固定されている。
同様に、第2支え部材54は、第2インナーレール52の長手方向に沿う部材本体54aと部材本体54aの長手方向途中から垂下された凸片54bと、凸片54bの先端から、第2インナーレール52と反対側に水平に設けられた支え部54cとを備えている。
第1支え部材53と第2支え部材54とは、鏡像対称の構成となっている。
すなわち、本実施形態の第1インナーレール51と第2インナーレール52とは、第1支え部材53及び第2支え部材54を介して、間接的に前方連結材55と後方連結材56らより連結されている。
また、支え部53cには第1支柱58が、支え部54cには第2支柱59が、各々立設されている。
また、第1支え部材53と第2支え部材54との距離は、フランジ本体31の幅(図3の左右方向の幅)よりやや大きめとされている。また、前方連結材55と後方連結材56の距離は、フランジ本体31の奥行きよりやや大きめとされている。第1支柱58と第2支柱59の平面視における位置は、各々前方連結材55と後方連結材56のほぼ中間位置とされている。
第1ベース板61の中央部分には、フランジ本体31の開口31aと平面視で同じ形状かつ同じ大きさとされた開口61aが形成されている。また、第1ベース板61の下面(光学ユニット60の下面)には、開口61aに沿ってフランジ部30の嵌合凸部32と嵌合する嵌合凹部61bが形成されている。
そのため、第1L字金具43に固定されている第1アウターレール41と第2L字金具44に固定されている第2アウターレール42も、光学ユニット60の下面に対して互いに平行に配置されて固定されるようになっている。
照射光光軸L1と応答光光軸L2とは、オーバーフロー筒22の開口22b近傍の第1交叉点P1において交叉している。
応答光は、例えば、照射光を励起光として発せられる蛍光であってもよいし、照射光の散乱光であってもよい。
フランジ部30と第1ベース板61とは、フランジ部30の嵌合凸部32が第1ベース板61の嵌合凹部61bに嵌合した状態で接合している。これにより、フランジ部30と第1ベース板61の水平方向の位置関係が固定される。また、嵌合凸部32は、フランジ部30の上面に環状に形成され、この嵌合凸部32に嵌合するように、嵌合凹部61bが環状に形成されているので、光学ユニット60と測定槽ユニット10との隙間から外光が入ることを防止できる。
これら螺子部材の雄螺子部が、第1ベース板61に形成された4つの雌螺子部76に螺合されることにより、測定槽ユニット10は光学ユニット60に対して固定される。
そのため、これらの螺子部材は、各雌螺子部76との螺合が解除された際も、フランジ本体31の第1螺子孔33、第2螺子孔34、第3螺子孔35、第4螺子孔36から抜け落ちず、フランジ部30に保持された状態を保てるようになっている。
この固定状態では、測定槽ユニット10の上端における開口(フランジ部30の開口31a)は完全に光学ユニット60によって閉塞され、外部からの光は遮断された状態となっている。
なお、固定時も、第1ガイド孔37に第1支柱58が、第2ガイド孔38に第2支柱59が各々挿入された状態とされているので、固定を解除した際も、第1支柱58と第2支柱59に沿って測定槽ユニット10を下降させることができ、水平方向にぶれることがない。
フランジ部30の下面が、スライドユニット40の引き出し部50における支え部53c及び支え部54cに到達するまで下降したのに伴い、フランジ部30の嵌合凸部32の上面が第1ベース板61の下面より下側まで下がっているので、嵌合凸部32が光学ユニット60の第1ベース板61に接触して、引き出しが妨げられることはない。
また、第1ガイド孔37に第1支柱58が、第2ガイド孔38に第2支柱59が各々挿入された状態とされているので、引き出し部50を引き出す際も、測定槽ユニット10は引き出し部50に対して安定して載置され、がたつきが抑制されている。
また、測定槽ユニット10から試料液導入管と試料液排出管を外して、測定槽ユニット10を引き出し部50から持ち上げれば、測定槽ユニット10だけを外して、持ち運びが可能となる。そのため、測定槽ユニット10を水道設備のある場所まで運び、充分な洗浄を施すことも可能である。
また、光学ユニット60を動かすことなく、測定槽ユニット10を光学ユニット60から分離して、上面側を露出させることができるので、メンテナンスの負担が軽減され、かつ精密機器である光学ユニットの性能も維持しやすい。
引き出し部50は、第1ベース板61又は架台90に設けられたストッパー受け(図示略)にストッパー56aが嵌合することにより適切な位置で停止する。
この位置で第1螺子部材71、第2螺子部材72、第3螺子部材73、第4螺子部材74を閉めることにより、これらの螺子部材が第1ベース板61の各雌螺子部76に螺合し、光学ユニット60に対する測定槽ユニット10の固定が完了する。
その後は、試料液をオーバーフローさせながらの通常の測定状態に復帰できる。
また、支え部に立切する支柱の数に限定はなく、1つでも3つ以上でもよい。なお、支柱と支柱が挿入されるガイド孔は省略してもよい。
また、上記実施形態では、ガイド孔をフランジ部に形成する構成としたが、ガイド孔を測定槽に形成してもよい。
また、フランジ部を設けず、測定槽に直接光学ユニットが接する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、測定槽ユニット10を固定状態から下げた後、水平に引き出す構成としたが、例えば、斜め下方向に移動させるようにしてもよい。
また、フランジ部の上面に形成する凹凸構造を凸構造ではなく凹構造とし、光学ユニットの下面にその凹構造と嵌合する凸構造を形成してもよい。
また、フランジ部の上面には、凹凸構造を形成しなくてもよい。
例えば、測定槽ユニットの一つの角部に光学ユニットとつながる回転軸を通した構成とし、固定手段による固定を解除した際、その回転軸に沿って測定槽ユニットを多少下げた後、回転軸を中心に水平に回転させることにより、測定槽を露出させるようにしてもよい。
また、固定手段による固定を解除することにより、例えば、フランジの周囲4カ所に設けた螺子を外すことにより、測定槽ユニット全体を、完全に外せる構成としてもよい。
また、上記実施形態では、試料液の液面をオーバーフローによって得られるオーバーフロー面としたが、測定槽中を水平に流れる試料液の液面であってもよいし、測定槽中に導入された静止した試料液であってもよい。
また、オーバーフロー筒を有する測定槽とする場合の測定槽の具体的形状にも特に限定はなく、測定槽の形状に合わせてフランジ部の形状も適宜変更できる。
また、光学ユニット60はベース板とフードで光源等を収容する構成に限定されず、例えば、上端側が開口した容器内に光源等を収容し、蓋部材で覆うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、前方連結材55と後方連結材56を有する構成としたが、前方連結材55のみで引き出し部50全体の形状を保つ強度を確保できれば、後方連結材56は省略してもよい。
また、固定手段は、螺子部材に限られず、例えば締め込みバンド、挟み込み金具等の固定部材を使用してもよい。また、測定槽ユニットと光学ユニットの各々に互いにはめ込み可能なはめ込み構造を設け、別途の固定部材を使用しない構成としてもよい。
20 測定槽
21 外槽
22 オーバーフロー筒
30 フランジ部
31 フランジ本体
32 嵌合凸部
33 第1螺子孔
34 第2螺子孔
35 第3螺子孔
36 第4螺子孔
37 第1ガイド孔
38 第2ガイド孔
40 スライドユニット
41 第1アウターレール
42 第2アウターレール
50 引き出し部
51 第1インナーレール
52 第2インナーレール
53 第1支え部材
53c 支え部
54 第2支え部材
54c 支え部
55 前方連結材
56 後方連結材
57 ハンドル
58 第1支柱
59 第2支柱
60 光学ユニット
61 第1ベース板
62 第2ベース板
63 フード
64 光源
65 照射光学系
66 受光器
67 受光光学系
71 第1螺子部材
72 第2螺子部材
73 第3螺子部材
74 第4螺子部材
76 雌螺子部
90 架台
L1 照射光光軸
L2 応答光光軸
P1 第1交叉点
Claims (9)
- 試料液が導入され、前記試料液の液面が形成される測定槽を有する測定槽ユニットと、
前記試料液に接触することなく、前記測定槽ユニットを外部からの光を遮断して閉塞するように前記測定槽ユニットの上方に配置され、前記試料液の液面に向けて照射光を照射し、前記照射光によって前記試料液から発せられる応答光を検出する光学ユニットと、
前記測定槽ユニットを前記光学ユニットに固定する固定手段とを有し、
前記測定槽ユニットが、前記測定槽及び前記測定槽の上端に設けられたフランジ部を有し、前記フランジ部の上面と前記光学ユニットの下面に、互いに嵌合する凹凸構造が形成されており、
前記測定槽ユニットが、前記固定手段による固定が解除されたときに、前記測定槽を露出させるように前記光学ユニットの下方から移動可能とされていることを特徴とする光学測定装置。 - 前記固定手段が、前記フランジ部を前記光学ユニットの下面に固定する螺子部材である、請求項1に記載の光学測定装置。
- 前記フランジ部の上面に環状の凸構造又は凹構造が形成され、前記光学ユニットの下面に前記フランジ部の凸構造又は凹構造と嵌合する環状の凹構造又は凸構造が形成されている請求項1又は2に記載の光学測定装置。
- 前記固定手段による固定を解除した後に、前記測定槽ユニットを、前記固定手段により固定された位置より低い位置に下げた状態で水平方向又は斜め下方向に移動させるスライドユニットを有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の光学測定装置。
- 前記スライドユニットは、前記光学ユニットの下面に、固定された一対のアウターレールと、前記一対のアウターレールの間に配置され、前記一対のアウターレールに沿って引き出し可能な引き出し部を有し、
前記引き出し部は、前記測定槽ユニットを支える支え部と前記支え部に立設された支柱を有し、前記測定槽ユニットに、前記支柱が挿入されるガイド孔が設けられている請求項4に記載の光学測定装置。 - 試料液が導入され、前記試料液の液面が形成される測定槽、及び前記測定槽の上端に設けられたフランジ部を有する測定槽ユニットと、
前記試料液に接触することなく、前記測定槽ユニットを外部からの光を遮断して閉塞するように前記測定槽ユニットの上方に配置され、前記試料液の液面に向けて照射光を照射し、前記照射光によって前記試料液から発せられる応答光を検出する光学ユニットと、
前記測定槽ユニットを前記光学ユニットに固定する固定手段と、
前記固定手段による固定を解除した後に、前記測定槽ユニットを、前記光学ユニットの下方から引き出すためのスライドユニットを備え、
前記スライドユニットは、前記光学ユニットの下面に、互いに平行に配置されて固定された一対のアウターレールと、前記一対のアウターレールの間に配置され、前記一対のアウターレールに沿って引き出し可能な引き出し部を有し、
前記引き出し部は、前記一対のアウターレールの各々に収容され、前記一対のアウターレール内を前記一対のアウターレールの長手方向にスライド可能な一対のインナーレールと、前記一対のインナーレールを前方側の端部において連結する連結材と、前記一対のインナーレールの各々に、前記一対のアウターレールと反対側において固定され、上面が水平とされた一対の支え部と、前記一対の支え部に、各々立設された一対の支柱とを有し、
前記測定槽ユニットのフランジ部には、前記一対の支柱が各々挿入される一対のガイド孔が設けられ、
前記固定手段により、前記測定槽ユニットが前記光学ユニットに固定されているときは、前記一対のガイド孔に前記一対の支柱が各々挿入された状態で、前記フランジ部の下面が前記一対の支え部から離間しており、
前記固定手段による固定が解除されたときは、前記フランジ部が前記一対のガイド孔に各々挿入された前記一対の支柱に沿って下降し、その下面が前記一対の支え部に接触して前記引き出し部に支えられることを特徴とする光学測定装置。 - 前記測定槽が、前記試料液をオーバーフローさせて液面を形成させることが可能なオーバーフロー筒を有する請求項1~6のいずれか一項に記載の光学測定装置。
- 前記応答光が蛍光である請求項1~7のいずれか一項に記載の光学測定装置。
- 前記応答光が散乱光である請求項1~7のいずれか一項に記載の光学測定装置。
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