JPH01112122A - 極微弱光分光装置 - Google Patents
極微弱光分光装置Info
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- JPH01112122A JPH01112122A JP62268316A JP26831687A JPH01112122A JP H01112122 A JPH01112122 A JP H01112122A JP 62268316 A JP62268316 A JP 62268316A JP 26831687 A JP26831687 A JP 26831687A JP H01112122 A JPH01112122 A JP H01112122A
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- photon
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/45—Interferometric spectrometry
- G01J3/453—Interferometric spectrometry by correlation of the amplitudes
- G01J3/4537—Devices with refractive scan
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
-
- G—PHYSICS
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- G01N21/763—Bioluminescence
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、極微弱発光のための分光装置に係り、特に、
バイオルミネッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料
からの蛍光等、生体試料等にみられる極微弱発光の分光
検出を可能にした分光装置に関する。
バイオルミネッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料
からの蛍光等、生体試料等にみられる極微弱発光の分光
検出を可能にした分光装置に関する。
（従来の技術）
従来、バイオルミネッセンス等の極微弱発光を分光検出
するには、色ガラスフィルターを用いる分光法がある。
するには、色ガラスフィルターを用いる分光法がある。
第７図はこのための装置のブロック図であり、極微弱発
光を生じる各種の試料は、温度調整器２２により測定条
件に適するある一定の温度に制御された試料用セル又は
容器２１に収められる。このような光源からの光は回転
楕円筒形反射鏡２３を用いてフォトマルチプライア−（
ＰＭ）２４の光電面上に集光される。スペクトル分析に
用いる色ガラスフィルター２５は機械的に回転可能なデ
ィスク２６上に配置され、フィルター駆動制御装置２７
により自動的にＰＭ２４の前面で測定光路内に次々に挿
入、交換されて、フィルター２５を通過した後の透過光
強度がＰＭ２４により計数されるようになっている。測
定に使用するＰＭ２４は熱雑音パルスを抑制するため、
熱電冷却用温度制御器２８により冷却されている。
光を生じる各種の試料は、温度調整器２２により測定条
件に適するある一定の温度に制御された試料用セル又は
容器２１に収められる。このような光源からの光は回転
楕円筒形反射鏡２３を用いてフォトマルチプライア−（
ＰＭ）２４の光電面上に集光される。スペクトル分析に
用いる色ガラスフィルター２５は機械的に回転可能なデ
ィスク２６上に配置され、フィルター駆動制御装置２７
により自動的にＰＭ２４の前面で測定光路内に次々に挿
入、交換されて、フィルター２５を通過した後の透過光
強度がＰＭ２４により計数されるようになっている。測
定に使用するＰＭ２４は熱雑音パルスを抑制するため、
熱電冷却用温度制御器２８により冷却されている。
ＰＭ２４からの信号はパルス増幅器３０、パルス波高弁
別器３１を経て加減算カウンター３４によ＝３− り計数されるが、光源からの入射光を周期的に断続し、
ディジタル的なロックイン検出を行うために、チ９ツバ
−３２と移相器３３が設けである。
別器３１を経て加減算カウンター３４によ＝３− り計数されるが、光源からの入射光を周期的に断続し、
ディジタル的なロックイン検出を行うために、チ９ツバ
−３２と移相器３３が設けである。
加減算カウンター３４による計数結果はディジタルプリ
ンター３５に記録されるとともに、ミニコンビコーター
３６で直接スペクトル分布を求めるために必要なデータ
処理が行われ、その結果はオッシロスコープ３７及びＸ
−Ｙレコーダー３８によって表示されるようになってい
る。なお、図中符号２９は高圧安定化電源を、また、符
号３９はプリセットタイマーを表している。
ンター３５に記録されるとともに、ミニコンビコーター
３６で直接スペクトル分布を求めるために必要なデータ
処理が行われ、その結果はオッシロスコープ３７及びＸ
−Ｙレコーダー３８によって表示されるようになってい
る。なお、図中符号２９は高圧安定化電源を、また、符
号３９はプリセットタイマーを表している。
このような色ガラスフィルターを用いる分光法は、明る
さの点では、試料からの光を全面的に検出するため、回
折格子分光器に比較して優れているが、色ガラスフィル
ターを複数枚用いる必要があり、そのために観測時間が
非常に長くなる欠点がある。
さの点では、試料からの光を全面的に検出するため、回
折格子分光器に比較して優れているが、色ガラスフィル
ターを複数枚用いる必要があり、そのために観測時間が
非常に長くなる欠点がある。
一方、回折格子を用いた分光器は、明るさを決めるＦナ
ンバーが大きく、微弱な発光を検出するのに用いるのは
困贈であった。
ンバーが大きく、微弱な発光を検出するのに用いるのは
困贈であった。
ところで、最近ダイオードアレイを用いたフーリエ分光
が種々なされるようになった。しかし、これは分光する
光が比較的強い場合に行われるもので、極微弱な生物フ
ォトンの分光等に用いることは、ダイオードの雑音が大
きく、不可能であった。
が種々なされるようになった。しかし、これは分光する
光が比較的強い場合に行われるもので、極微弱な生物フ
ォトンの分光等に用いることは、ダイオードの雑音が大
きく、不可能であった。
このような極微弱発光の分光とは別に、極微弱発光物体
の像を得る装置としては、後述する二次元光子計数装置
が知られているが、この装置は、回折格子を用いた従来
の分光器に用いられているだけで、極微弱発光の分光に
使用可能な明るい分光装置に用いるという試みは全く無
かった６（発明が解決しようとする問題点） したがって、本発明は、従来の極微弱発光の分光法の欠
点を克服し、短時間でバイオルミネッセンス等の極微弱
発光を分光検出することができる分光装置を提供するこ
とを目的とする。
の像を得る装置としては、後述する二次元光子計数装置
が知られているが、この装置は、回折格子を用いた従来
の分光器に用いられているだけで、極微弱発光の分光に
使用可能な明るい分光装置に用いるという試みは全く無
かった６（発明が解決しようとする問題点） したがって、本発明は、従来の極微弱発光の分光法の欠
点を克服し、短時間でバイオルミネッセンス等の極微弱
発光を分光検出することができる分光装置を提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明の極微弱光分光装置分光装置は、分光すべき光子
放出源からの光を異なる二光束に分ける光学系と、分け
られた二光束の干渉縞を結像させる結像光学系と、結像
干渉縞を検出する検出器とからなる空間的インターフェ
ログラムタイプのフーリエ分光装置において、検出器と
して光子受光位置検出可能な二次元光子計数装置を用い
たものである。
放出源からの光を異なる二光束に分ける光学系と、分け
られた二光束の干渉縞を結像させる結像光学系と、結像
干渉縞を検出する検出器とからなる空間的インターフェ
ログラムタイプのフーリエ分光装置において、検出器と
して光子受光位置検出可能な二次元光子計数装置を用い
たものである。
（作用）
検出器として用いた光子受光位置検出可能な二次元光子
計数装置により、極微弱発光光源のフーリエ分光分析可
能なインターフェログラムを得ることができる。
計数装置により、極微弱発光光源のフーリエ分光分析可
能なインターフェログラムを得ることができる。
（実施例）
極微弱発光しかしない物体の画像は、画像を構成する光
子の数が極端に少ないため、得られる画像は個々の入射
光子に対応する離散した輝点の分布となる。このような
極微弱発光をする物体を画像化する技術として、」１記
のような輝点の数、すなわち、入射光子の数を計数化し
て画像化する技術がある。このために用いる装置として
二次元光子計数装置があるが、この中には第２図に示し
たように、二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み合
わせたもの（ＶＩＭＳ）と、第３図のような光子計数型
画像計測装置１（ＰＩＡＳ）が含まれる。
子の数が極端に少ないため、得られる画像は個々の入射
光子に対応する離散した輝点の分布となる。このような
極微弱発光をする物体を画像化する技術として、」１記
のような輝点の数、すなわち、入射光子の数を計数化し
て画像化する技術がある。このために用いる装置として
二次元光子計数装置があるが、この中には第２図に示し
たように、二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み合
わせたもの（ＶＩＭＳ）と、第３図のような光子計数型
画像計測装置１（ＰＩＡＳ）が含まれる。
第２図において、二次元光子計数管１の光電面２に入射
した光子は光電子に変換され、この光電子はメツシュ３
、電子レンズ４を経て２段接続のマイクロチャンネルプ
レート（ＭＣＰ）５に入射して増幅され、出射面の蛍光
面６に当って輝点を形成する。この輝点はレンズ７によ
って低残像ビジコン８の光電面に結像し、ビジコン８の
出力から光子が対応する輝点の二次元の位置がパルス信
号とし求められるので、この輝点の分布をとることによ
って極微弱発光物体の画像が求められる。
した光子は光電子に変換され、この光電子はメツシュ３
、電子レンズ４を経て２段接続のマイクロチャンネルプ
レート（ＭＣＰ）５に入射して増幅され、出射面の蛍光
面６に当って輝点を形成する。この輝点はレンズ７によ
って低残像ビジコン８の光電面に結像し、ビジコン８の
出力から光子が対応する輝点の二次元の位置がパルス信
号とし求められるので、この輝点の分布をとることによ
って極微弱発光物体の画像が求められる。
また、第３図のＰＩＡＳにおいては、光電面２からＭＣ
Ｐ５に至るまでの構成は第２図のものと同様であり（も
っとも、第３図に示す例においては、Ｍ ＣＰ ５は３
段接続である） 、ＭＣＰ５から出る電子群はその後に
配置されたシリコン半導体装置検出器（ＰＳＩ’））９
に入射し、電子ｗｊｒ撃効果によってさらに増幅され、
パルス信号としてＰＳ丁〕９から出力される。Ｐ Ｓ
Ｄ ９はぞの周辺に４個の信号出力電極１−０を持−）
電荷分配型の位置検出器であり、Ｐ Ｓ Ｔ、） ９内
部で発生した化４１丁は、表面の抵抗層を経てこれら４
個の電極１０にその発生位置に応じて分配される。この
結果、Ｐ Ｓ ｌ） ９に入射する電子群の重心位置す
なわち、輝点位置に対応する信号が４個の電極１０から
得られる。ＰＳ Ｉ） ９から得られるパルス信号はア
ンプ１２で増幅された後、位置演算装置１１に棉かれる
。ここで、これらパルス信号を積分回路１３で積分して
各電極１０からの電荷量を求める。次に、これらの信号
を加減算回路１４に導き、ウィン１〜ゲー１−１５を介
して除算器１６に導いて位置信号に置換し、ＡＤ変換器
１７でＡ Ｉ）変換して出力する。この出力信号を処理
して輝点の分布を求め、極微弱発生物体の画像を得るこ
とができる。なお、第２図、第３図において、符号１．
ｎは入射光子（矢印）を光電面２上にさせる対物レンズ
を示している。
Ｐ５に至るまでの構成は第２図のものと同様であり（も
っとも、第３図に示す例においては、Ｍ ＣＰ ５は３
段接続である） 、ＭＣＰ５から出る電子群はその後に
配置されたシリコン半導体装置検出器（ＰＳＩ’））９
に入射し、電子ｗｊｒ撃効果によってさらに増幅され、
パルス信号としてＰＳ丁〕９から出力される。Ｐ Ｓ
Ｄ ９はぞの周辺に４個の信号出力電極１−０を持−）
電荷分配型の位置検出器であり、Ｐ Ｓ Ｔ、） ９内
部で発生した化４１丁は、表面の抵抗層を経てこれら４
個の電極１０にその発生位置に応じて分配される。この
結果、Ｐ Ｓ ｌ） ９に入射する電子群の重心位置す
なわち、輝点位置に対応する信号が４個の電極１０から
得られる。ＰＳ Ｉ） ９から得られるパルス信号はア
ンプ１２で増幅された後、位置演算装置１１に棉かれる
。ここで、これらパルス信号を積分回路１３で積分して
各電極１０からの電荷量を求める。次に、これらの信号
を加減算回路１４に導き、ウィン１〜ゲー１−１５を介
して除算器１６に導いて位置信号に置換し、ＡＤ変換器
１７でＡ Ｉ）変換して出力する。この出力信号を処理
して輝点の分布を求め、極微弱発生物体の画像を得るこ
とができる。なお、第２図、第３図において、符号１．
ｎは入射光子（矢印）を光電面２上にさせる対物レンズ
を示している。
ところで、干渉縞を形成するダブルスリットに極微弱発
光光を入射させた時、光は光子の持つ波動と粒子の二重
性を示すことが知られている。すなわち、最初は、干渉
面において、輝点の離散的な分布が現れるが、全体的な
形はまだ不明確である。しかし、しばらく時間が経過す
ると、この分布が濃くなり、干渉縞の像を示すようにな
る。そして、この干渉縞の像は、ダブルスリッ１〜を通
過した２つの光束が１′−渉するものとして計算した二
光束干渉の結果の結果に一致する。
光光を入射させた時、光は光子の持つ波動と粒子の二重
性を示すことが知られている。すなわち、最初は、干渉
面において、輝点の離散的な分布が現れるが、全体的な
形はまだ不明確である。しかし、しばらく時間が経過す
ると、この分布が濃くなり、干渉縞の像を示すようにな
る。そして、この干渉縞の像は、ダブルスリッ１〜を通
過した２つの光束が１′−渉するものとして計算した二
光束干渉の結果の結果に一致する。
そこで、空間的インターフェログラｌ＼を生成するタイ
プのフーリエ分光法に用いる干渉言（の１つを第１図に
ボす。この偏光子Ｐ、ウォラストンプリズムＷ、検光子
Δ及び結像レンズＬ２ からなる二光束分割干渉計の干
渉面である検出器Ｙ）の位置に、−Ｉ―記二次冗光子計
数装置の内の二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み
合わせたもの（第２図）の光電面２を配置して、輝点分
布を求めたところ、フーリエ分光分析Ｉ′Ｉ丁能なイン
ターフェロクラムを得ることができた。−１〕記した空
間的インターフェログラ１１を生成するタイプのフーリ
エ分光法とは、通常のフーリエ分光において、ミラーを
走査することによって得られる時系列データをインター
フェログラムとして空間的に生成し、このインターフェ
ログラ１１の空間周波数分布の分析（フーリエ変換）を
行って、光のスペクトル分布を求めようというものであ
る。第１図において、コリメーシミンレンズＬ、を経て
入射した極微弱発光体からのソＧは、偏光子】ｊを経て
所定の偏光成分だけが通り、ウォラストンプリズムＷに
よって相互に直交する偏光成分に分けられ、検光子Ａを
経てレンズＬ、により検出器りの位置にある二次元光子
計数管の光電面２（第２Ｕ４）上にインターフェログラ
ムを形成する。このインターフェログラムは、極微弱発
光源の各波長成分の光が形成する干渉縞（干渉縞の間隔
は波長に依存する）を重ね合わせたものであるので、こ
れを空間的にフーリエ変換してその空間周波数分布を分
析することによって、光源のスペクトル分布をもとめる
ことができる。
プのフーリエ分光法に用いる干渉言（の１つを第１図に
ボす。この偏光子Ｐ、ウォラストンプリズムＷ、検光子
Δ及び結像レンズＬ２ からなる二光束分割干渉計の干
渉面である検出器Ｙ）の位置に、−Ｉ―記二次冗光子計
数装置の内の二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み
合わせたもの（第２図）の光電面２を配置して、輝点分
布を求めたところ、フーリエ分光分析Ｉ′Ｉ丁能なイン
ターフェロクラムを得ることができた。−１〕記した空
間的インターフェログラ１１を生成するタイプのフーリ
エ分光法とは、通常のフーリエ分光において、ミラーを
走査することによって得られる時系列データをインター
フェログラムとして空間的に生成し、このインターフェ
ログラ１１の空間周波数分布の分析（フーリエ変換）を
行って、光のスペクトル分布を求めようというものであ
る。第１図において、コリメーシミンレンズＬ、を経て
入射した極微弱発光体からのソＧは、偏光子】ｊを経て
所定の偏光成分だけが通り、ウォラストンプリズムＷに
よって相互に直交する偏光成分に分けられ、検光子Ａを
経てレンズＬ、により検出器りの位置にある二次元光子
計数管の光電面２（第２Ｕ４）上にインターフェログラ
ムを形成する。このインターフェログラムは、極微弱発
光源の各波長成分の光が形成する干渉縞（干渉縞の間隔
は波長に依存する）を重ね合わせたものであるので、こ
れを空間的にフーリエ変換してその空間周波数分布を分
析することによって、光源のスペクトル分布をもとめる
ことができる。
すなわち、本発明は、分光すべき光子放出源からの光を
異なる二光束に分ける光学系と、分けられた二光束の干
渉縞を結像させる結像光学系と、結像干渉縞を検出する
検出器とからなる空間的インターフェログラムタイプの
フーリエ分光装置において、検出器として光子受光位置
検出可能な二次元光子計数装置を用いることによって、
バイオルミネッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料
からの蛍光等、特に生体試料等にみられる極微弱発光の
分光検出を可能にしたものである。
異なる二光束に分ける光学系と、分けられた二光束の干
渉縞を結像させる結像光学系と、結像干渉縞を検出する
検出器とからなる空間的インターフェログラムタイプの
フーリエ分光装置において、検出器として光子受光位置
検出可能な二次元光子計数装置を用いることによって、
バイオルミネッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料
からの蛍光等、特に生体試料等にみられる極微弱発光の
分光検出を可能にしたものである。
このような極微弱光分光装置分光装置に用いられる、分
けられた二光束の干渉縞を結像させる結像光学系として
は、第１図のような干渉計の外に、例えば第４図〜第６
図のようなものがある。第４図に示したものは三角先便
コモンパス干渉計と呼ばれるもので、ミラーＭ１を破線
の位置に置くと、ビームスプリッタ−Ｂ Ｓによって分
割された光束は再びビームスプリッタ−ＢＳによって完
全に重なり合い、レンズＩ、の後焦平面には球面波が到
達する。ミラーＭ１をこの破線からａだけ離れた位置（
実線）に置くと、二光束は平行にずれ、第４図に示した
ように角度θをもって検出器り面」−に到達し、干渉縞
をつくる。第５図に示したものはマイケルソン干渉計を
用いるものであって、二光路のミラーをそれぞれ光軸に
対して逆方向（あるいは、一方だけでもよい）に僅かに
傾ける。すると、ミラーＭ１位置でのミラーＭ２の等価
位置Ｍ２′は、Ｍｌに比べて光軸からの距離Ｘに比例し
た光路長差０Ｘ（０は二光束の成す角度）を生じる。結
像レンズＬ２でミラーを観察すると、二光束の光路長差
でできる干渉縞が検出器１）而に得られる。第６図は四
角光路コモンパス干渉計と呼ばれるもので、被」り足先
はビームスプリッタ−ＢＳで二光束に分けられ、四角光
路をそれぞれ逆回りしてビームスプリッタ−ＢＳで再び
結合し、検出器り上で干渉縞を作る。
けられた二光束の干渉縞を結像させる結像光学系として
は、第１図のような干渉計の外に、例えば第４図〜第６
図のようなものがある。第４図に示したものは三角先便
コモンパス干渉計と呼ばれるもので、ミラーＭ１を破線
の位置に置くと、ビームスプリッタ−Ｂ Ｓによって分
割された光束は再びビームスプリッタ−ＢＳによって完
全に重なり合い、レンズＩ、の後焦平面には球面波が到
達する。ミラーＭ１をこの破線からａだけ離れた位置（
実線）に置くと、二光束は平行にずれ、第４図に示した
ように角度θをもって検出器り面」−に到達し、干渉縞
をつくる。第５図に示したものはマイケルソン干渉計を
用いるものであって、二光路のミラーをそれぞれ光軸に
対して逆方向（あるいは、一方だけでもよい）に僅かに
傾ける。すると、ミラーＭ１位置でのミラーＭ２の等価
位置Ｍ２′は、Ｍｌに比べて光軸からの距離Ｘに比例し
た光路長差０Ｘ（０は二光束の成す角度）を生じる。結
像レンズＬ２でミラーを観察すると、二光束の光路長差
でできる干渉縞が検出器１）而に得られる。第６図は四
角光路コモンパス干渉計と呼ばれるもので、被」り足先
はビームスプリッタ−ＢＳで二光束に分けられ、四角光
路をそれぞれ逆回りしてビームスプリッタ−ＢＳで再び
結合し、検出器り上で干渉縞を作る。
検出器１）の二次元光子計数装置により検出した空間的
インターフェログラムは、その干渉縞に垂直な方向（ｘ
軸）にある微少長さに分割し、該分割された微少長さ毎
に放出された光子の数を干渉縞に平行な方向（ｙ軸）に
積分し、分割された微少長さと積分した光子総数とがあ
る関係を満足す＝１２− るように分割の長さを決め、該分割の長さを単位として
該光子総数をフーリエ変換するのが好ましい。一般に、
検出光子数が減少するとＳ／Ｎ比が低下し、測定精度が
低下する。従って、干渉縞に平行な方向（ｙ軸）に積分
し検出光子数の増大を図る。この分割は細かい程干渉縞
の強度分布は忠実に検出されるが、１区間について検出
される光子総数が減少する。分割が荒ければ、１区間に
ついて検出される光子総数は増加するが、荒過ぎれば、
干渉縞の強度分布を正確に把握することが出来なくなる
。従って分割された微少長さと積分した光子総数とがあ
る関係を満足するように分割の長さを決める。例えば、
１区間の検出光子数Ｎ！１が、１区間の雑音総数ＮＮよ
り大きく、しかも有意となるためには、検出光子数と雑
音総数のバラツキより大きくなる必要がある。即ち、Ｎ
３≧７Ｎ ｓ ＋ Ｎ Ｎ を満足するように１区間の分割の長さを決める必要があ
る。
インターフェログラムは、その干渉縞に垂直な方向（ｘ
軸）にある微少長さに分割し、該分割された微少長さ毎
に放出された光子の数を干渉縞に平行な方向（ｙ軸）に
積分し、分割された微少長さと積分した光子総数とがあ
る関係を満足す＝１２− るように分割の長さを決め、該分割の長さを単位として
該光子総数をフーリエ変換するのが好ましい。一般に、
検出光子数が減少するとＳ／Ｎ比が低下し、測定精度が
低下する。従って、干渉縞に平行な方向（ｙ軸）に積分
し検出光子数の増大を図る。この分割は細かい程干渉縞
の強度分布は忠実に検出されるが、１区間について検出
される光子総数が減少する。分割が荒ければ、１区間に
ついて検出される光子総数は増加するが、荒過ぎれば、
干渉縞の強度分布を正確に把握することが出来なくなる
。従って分割された微少長さと積分した光子総数とがあ
る関係を満足するように分割の長さを決める。例えば、
１区間の検出光子数Ｎ！１が、１区間の雑音総数ＮＮよ
り大きく、しかも有意となるためには、検出光子数と雑
音総数のバラツキより大きくなる必要がある。即ち、Ｎ
３≧７Ｎ ｓ ＋ Ｎ Ｎ を満足するように１区間の分割の長さを決める必要があ
る。
また、検出器■）の二次元光子計数装置によって検出し
た空間的インターフェログラムは、装置の光学系関数に
よって理想的干渉縞を生じる場合、アレイ素子と違い、
Ｘ軸に分割せず、装置の光学系関数を考慮した分割をす
ることも可能である。
た空間的インターフェログラムは、装置の光学系関数に
よって理想的干渉縞を生じる場合、アレイ素子と違い、
Ｘ軸に分割せず、装置の光学系関数を考慮した分割をす
ることも可能である。
即ち、空間的干渉縞の両端での干渉縞の補正をすること
が可能である。
が可能である。
更に、検出器りの二次元光子計数装置によって検出した
空間的インターフェログラムを、空間周波数成分に分解
し、ある空間周波数成分をカットして雑音成分やバラツ
キに対応するゆらぎ成分をカットするなど、各種の画像
処理が可能である。
空間的インターフェログラムを、空間周波数成分に分解
し、ある空間周波数成分をカットして雑音成分やバラツ
キに対応するゆらぎ成分をカットするなど、各種の画像
処理が可能である。
（発明の効果）
本発明は、空間的インターフェログラムタイプのフーリ
エ分光装置の検出器として、光子受光位置検出可能な二
次元光子計数装置を用いて、従来状みられなかった極微
弱発光光源のフーリエ分光を可能にした。そして、この
分光装置は測定にあたって何らの可動部分も用いていな
いので、分光が容易であるばかりでなく、フィルター等
の交換を要しないため、短時間で分光が可能になった。
エ分光装置の検出器として、光子受光位置検出可能な二
次元光子計数装置を用いて、従来状みられなかった極微
弱発光光源のフーリエ分光を可能にした。そして、この
分光装置は測定にあたって何らの可動部分も用いていな
いので、分光が容易であるばかりでなく、フィルター等
の交換を要しないため、短時間で分光が可能になった。
第１図は本発明の極微弱光分光装置分光装置の１実施例
に用いる二光束分割干渉計の光路図、第２図はこの実施
例に用いる二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み合
わせたものの断面図、第３図は他の実施例に用いる光子
計数型画像計測装置の断面図、第４図は他の実施例に用
いる三角光路コモンパス干渉計の光路図、第５図は他の
実施例に用いるマイケルソン干渉計の光路図、第６図は
他の実施例に用いる四角光路コモンパス干渉計の光路図
、第７図は従来の色ガラスフィルターを用いる分光装置
のブロック図である。 １：二元光子計数管 ２：光電面 ３：メツシュ ４：
電子レンズ ５：ＭＣＰ ６：蛍光部７：レンズ
８：ビジコン ９：ＰＳＤｌｏ：電極 １１：位置演
算装置 ］２：アンプ１３：積分回路 １４：加減算回
路 １５：ウィンドケース １６：除算器 １７：ＡＤ変換
器 Ｐ：偏光子 Ｗ：ウォラストンプリズム Ａ：検
光子 Ｄ：検出器 ｒ、、 ｒ、、、 ｒ−１、Ｌ２
：レンズ ＢＳ：ビームスプリッタ−Ｍ２、Ｍ３：ミラ
ー 特許出願人 新技術開発事業団 （他１名） 出願人代理人 弁理士 佐藤文男 一図 Ｘ ｆｆ５ ＞ ロー 区 寸 ° ＼ 沫 ｃｄ、、０ １Ｊ−・ 第 ５ 図 第 ６ 図
に用いる二光束分割干渉計の光路図、第２図はこの実施
例に用いる二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み合
わせたものの断面図、第３図は他の実施例に用いる光子
計数型画像計測装置の断面図、第４図は他の実施例に用
いる三角光路コモンパス干渉計の光路図、第５図は他の
実施例に用いるマイケルソン干渉計の光路図、第６図は
他の実施例に用いる四角光路コモンパス干渉計の光路図
、第７図は従来の色ガラスフィルターを用いる分光装置
のブロック図である。 １：二元光子計数管 ２：光電面 ３：メツシュ ４：
電子レンズ ５：ＭＣＰ ６：蛍光部７：レンズ
８：ビジコン ９：ＰＳＤｌｏ：電極 １１：位置演
算装置 ］２：アンプ１３：積分回路 １４：加減算回
路 １５：ウィンドケース １６：除算器 １７：ＡＤ変換
器 Ｐ：偏光子 Ｗ：ウォラストンプリズム Ａ：検
光子 Ｄ：検出器 ｒ、、 ｒ、、、 ｒ−１、Ｌ２
：レンズ ＢＳ：ビームスプリッタ−Ｍ２、Ｍ３：ミラ
ー 特許出願人 新技術開発事業団 （他１名） 出願人代理人 弁理士 佐藤文男 一図 Ｘ ｆｆ５ ＞ ロー 区 寸 ° ＼ 沫 ｃｄ、、０ １Ｊ−・ 第 ５ 図 第 ６ 図
Claims (8)
- （１）分光すべき光子放出源からの極微弱光を異なる二
光束に分ける光学系と、分けられた二光束の干渉縞を結
像させる結像光学系と、結像干渉縞を検出する検出器と
からなる空間的インターフェログラムタイプのフーリエ
分光装置において、検出器として光子受光位置検出可能
な二次元光子計数装置を用いたことを特徴とする極微弱
光分光装置分光装置。 - （２）分光すべき光子放出源からの光を異なる二光束に
分ける光学系と、分けられた二光束の干渉縞を結像させ
る結像光学系とが、偏光子、ウオラストンプリズム、検
光子及び結像レンズからなる二光束分割干渉計よりなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極微弱光
分光装置分光装置。 - （３）分光すべき光子放出源からの光を異なる二光束に
分ける光学系と、分けられた二光束の干渉縞を結像させ
る結像光学系とが、三角光路コモンパス干渉計よりなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極微弱光
分光装置分光装置。 - （４）分光すべき光子放出源からの光を異なる二光束に
分ける光学系と、分けられた二光束の干渉縞を結像させ
る結像光学系とが、マイケルソン干渉計よりなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極微弱光分光装
置分光装置。 - （５）分光すべき光子放出源からの光を異なる二光束に
分ける光学系と、分けられた二光束の干渉縞を結像させ
る結像光学系とが、四角光路コモンパス干渉計よりなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極微弱光
分光装置分光装置。 - （６）光子受光位置検出可能な二次元光子計数装置とし
て、二次元光子計数管と低残像ビジコンを組み合わせた
ものを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第５項いずれかに記載の極微弱光分光装置分光装置。 - （７）光子受光位置検出可能な二次元光子計数装置とし
て、光子計数型画像計測装置を用いることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第５項いずれかに記載の極微
弱光分光装置分光装置。 - （８）二次元光子計数装置により検出した空間的インタ
ーフェログラムをその干渉縞に垂直な方向（ｘ軸）にあ
る微少長さに分割し、該分割された微少長さに放出され
た光子の数を干渉縞に水平な方向（ｙ軸）に積分し、分
割された微少長さと積分した光子総数とがある関係を満
足するように分割の長さを決め、該分割の長さを単位と
して該光子総数をフーリエ変換することにより分光を得
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項い
ずれかに記載の極微弱光分光装置分光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268316A JPH01112122A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 極微弱光分光装置 |
| US07/261,855 US4983041A (en) | 1987-10-26 | 1988-10-25 | Spectroscopic apparatus for extremely faint light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268316A JPH01112122A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 極微弱光分光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112122A true JPH01112122A (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=17456840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62268316A Pending JPH01112122A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 極微弱光分光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4983041A (ja) |
| JP (1) | JPH01112122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0468816A2 (en) * | 1990-07-26 | 1992-01-29 | Research Development Corporation Of Japan | Fourier transform spectroscope with quadrangular common path interferometer |
| JP2008087673A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Kioritz Corp | 乗用作業機 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5208651A (en) * | 1991-07-16 | 1993-05-04 | The Regents Of The University Of California | Apparatus and method for measuring fluorescence intensities at a plurality of wavelengths and lifetimes |
| JP3292935B2 (ja) * | 1993-05-18 | 2002-06-17 | 富士写真フイルム株式会社 | 蛍光分光画像計測装置 |
| JP2000065531A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-03 | Minolta Co Ltd | 複屈折板を用いた干渉像入力装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4195931A (en) * | 1978-05-18 | 1980-04-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Clear air turbulence detector |
| US4523846A (en) * | 1982-09-10 | 1985-06-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Integrated optics in an electrically scanned imaging Fourier transform spectrometer |
| US4575248A (en) * | 1984-06-18 | 1986-03-11 | Itek Corporation | Wavefront sensor employing novel D.C. shearing interferometer |
| US4750834A (en) * | 1986-01-07 | 1988-06-14 | D.O.M. Associates, Inc. | Interferometer including stationary, electrically alterable optical masking device |
| JPS62251627A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Hitachi Ltd | 偏光干渉計 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62268316A patent/JPH01112122A/ja active Pending
-
1988
- 1988-10-25 US US07/261,855 patent/US4983041A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0468816A2 (en) * | 1990-07-26 | 1992-01-29 | Research Development Corporation Of Japan | Fourier transform spectroscope with quadrangular common path interferometer |
| JP2008087673A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-04-17 | Kioritz Corp | 乗用作業機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4983041A (en) | 1991-01-08 |
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