JPH01118729A - サンプルの分光分析方法及び分光光度計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に流体分析（しかしそれに限定されない）
に有用な新規な分光光度計に関するものである。

分光光度計は、物質による分光透過率、すなわち放射エ
ネルギの反射率を探準のものと比較することによって、
サンプル中に含まれる物質の定量又は定性分析を行うも
のである。従来の分光光度計は一般的に２つの型に分類
される。波長の変化するタイプと波長の一定のタイプで
ある。固定波長の分光光度計は、感度の点で優れている
が、サンプルを分析するのに、多数の狭い範囲のスペク
トル帯域（単色光）をすばやく利用する能力に欠ける。

多くの化学物質は、スペクトルのあるスペクトル帯域を
透過するが、同じスペクトルの他のスペクトル帯域は吸
収する。波長変動タイプの分光光度計は、多くの波長に
ついて測定する場合には有利となるが、この測定を完遂
するのに長時間を要するという欠点を有している。

分光光度計の技術における近年の新機軸として、白色光
を用いてスペクトルに分散し、それをサンプル中を通過
させる方式が採用されるようになってきた。直線状に整
列された検知器の各構成要素は、スペクトルの狭いスペ
クトル帯域について分析することになる。このようにし
て得られたデータは、分析されるべきサンプルのスペク
トル吸収率を正確に表示するものとして供給され処理さ
れる。しかしながら、各構成要素を整列させるためには
費用が多くかかり、またサンプルを通過する白色光も強
い光でなければならない。白色光が強すぎると逆に、分
析すべき溶液に影響、すなわち、写真化学反応その他の
影響を及ぼすことになる。

また、近年の分光光度計は、サンプルを通過するスペク
トル及び検知器をすばやく走査するための揺動反射手段
すなわち回折格子を利用している。

このようなシステムでは、特定の波長における光の透過
度は、揺動中のある時間における検知器の出力を抽出す
ることによって得られる。すなわち、波長の測定は時間
に関して行われるのである。ある波長における抽出時間
が短いから、このようなシステムからのノイズに対する
信号は、精度の高い液体クロマトグラフ分析に使用する
にはあまりにも低すぎる。このシステムは、波長の選定
に精度を欠き、したがって、同一のデータを再生するこ
とは困難である。

スペクトルの多くの波長を用いて液体又はガス体をすば
やく分析することができる分光光度計が嘱望されていた
のである。

本発明によれば、新規で且つ有用な分光光度計が提供さ
れる。本発明に係る分光光度計は可視又は非可視スペク
トルを含む多重波長電磁波源が採用されている。電磁波
源からの電磁波を遮蔽するための手段もまた設けられて
いる。かかる遮蔽手段は電磁波源からの電磁波をスペク
トルに分解する。

スペクトルの一部分のみが、ガス状の又は流体状のサン
プルを通って検知手段に到達する。そのサンプルの吸収
性は、それによって決定される。

本発明に係る分光光度計は、また、遮蔽手段によって作
られたスペクトルの所定のスペクトル帯域を焦点に集め
る方向変換手段を有している。遮蔽手段及び方向変換手
段はプリズム又は回折格子の形をとる。さもなければ、
遮蔽手段は遮蔽フィルターの形をとり且つ方向変換手段
は反射プリズム、レンズ等の形をとる。方向変換手段は
軸に装架されており且つその軸に関して動くことができ
る。このような動きは、実質的にその軸の回りをめぐっ
て行われる。遮蔽手段及び方向変換手段が回折格子の形
をとる場合においては、このような回折格子は、レンズ
や曲面反射鏡（平らな直線状に整列された回折格子を含
む）のごとき付加的な光学要素を用いることなく、電磁
波源の像を検知手段に提供する。

閉回路サーボ位置決め手段は、サンプルを通って投影さ
れるスペクトル放射の所定の部分を、迅速且つ正確に選
択する。このような閉回路サーボ位置決め手段は、その
回転軸に関して方向変換手段がどの位置にあるかを認識
するセンサー手段を含んでいる。センサー手段は、方向
変換手段の位置を信号に変換する。位置決め手段は、方
向変換手段のその軸に関しての適正な位置を表示する基
準信号を発生する。このようにして、方向変換手段は極
めて迅速に１つのスペクトル帯域から他のスペクトル帯
域へ移動する。

センサー手段は、エラー増幅器（比較手段）へ伝達され
る出力信号を発生する磁気、電気、写真その他の媒体を
使用する。例えば、センサー手段は標準電場を発生させ
るエキサイタ（導電部分より構成される）を含んでいる
。エンコーダ（導電部分より構成される）は、エキサイ
タから特定の距離だけ隔てられた位置において、該エキ
サイタの電場を受け止める。シールドは、エキサイタか
ら発生させられた電場を選択的に遮蔽するために該エキ
サイタとエンコーダとの間に配置される。

エンコーダに到着する電場の強さは、方向変換手段の軸
方向の動きに比例する。本発明の一実施例においては、
シールドもまた、遮蔽手段に連結されている。

ある実施例においては、エンコーダは導電部及び非導電
部を交互に有している。したがって、シールドは、エキ
サイタからの電場を遮蔽する複数の中実部分の間に複数
の空間部を有している。このように、シールドがわずか
に回転すると、エンコーダに到着する電場は大きく変化
することになる。また、シールドは、エキサイタからの
電磁を完全に遮蔽することもできる。センサー手段は、
シールド及び方向変換手段の軸方向の動き、すなわち、
エンコーダと離れる方向および向う方向の動きによって
は影響されない。

前述したごとく、プリズム又は回折格子は遮蔽手段及び
方向変換手段の役割を果たす。方向変換手段は、軸方向
に間隔を隔てて設けられた一対のスプリングによって支
持されている回折格子を含んでいる。このようなスプリ
ングは、並列的に固定された帯状スプリングの形をとる
。閉回路サーボ位置決め手段は、上記軸に関して上記方
向変換手段を動かすために、サーボモータを取り囲んで
保持している。サーボモータは、その周囲に導電コイル
を形成するために、導電材料で囲まれた固定フレームを
含んでいる。シャフトは、固定フレームをガイドに連結
する。更に、閉回路サーボ位置決め手段は、また方向変
換手段のガイドに連結されており、そうすることにより
、サーボモータは、シールドをセンサー手段の中の効果
的な場所に位置せしめることができる。基準信号は、該
エンコーダの中に併合せしめられるが、かかる信号は、
エンコーダの上にシールドによっては影響されない導電
部分を設けることによって得られる。

このようにして、エキサイタから発生されん電場に変化
が与えられることによって、位置の補正が行われるので
ある。基準信号用のコンデンサーはこの機能を代行する
ものである。

本発明の目的は、サンプルの同時分析のために、スペク
トルの所定のスペクトル帯域を迅速に選定することがで
きる分光光度計を提供することである。

本発明の第三の目的は、その光学的構成要素の汚染を最
小とするために、幾何学的な構造を簡単にした分光光度
計を提供することである。

本発明の第四の目的は、スペクトルの多数のスペクトル
帯域で分析することができ且つマイクロプロセッサ−に
より制御された分光光度計を提供することにある。

本発明の第五の目的は、白色光をスペクトルに分解する
だめの凹状の回折格子を利用し、且つ流体クロマトグラ
フ分析をするためにシステムの中を流れる流体の化学分
析を、そのシステム中の流体の流れを妨害することなく
行うために、スペクトルの所定の部分を揺動させる分光
光度計を提供することにある。

本発明の第六の目的は、サンプルに放射する電磁波束の
幅を小さくし、それによって、電磁波を分析のために有
効に利用することができるようにした分光光度計を提供
することにある。

本発明の第七の目的は、比較的安価に製作することがで
きる分光光度計を提供することである。

本発明の第への目的は、流体クロマトグラフ分析に、ス
ペクトルの紫外線領域を利用することができる分光光度
計を提供することにある。

以下、図面を用いて本発明に係る分光光度計について詳
細に説明する。

本発明に係る分光光度計は、図面中において全体として
参照番号１０として示されており、第１図においては、
その１つの要素である多重波長電磁波源１２を含んでい
る。電磁波源１２は、比較的波長の幅の広いランプから
構成される。例えば、重水素ランプは電磁波の紫外線部
分を得るのに使用される。同様に、白熱電球、キセノン
電球、水銀灯その他の適当な広さの電磁波源を採用する
ことができる。

分光光度計１０はまた、電磁波源１２から発射される電
磁波を受け止め、それをスペクトル１６に分散する遮蔽
手段１４を含んでいる。遮蔽手段１４は、遮蔽フィルタ
ー、プリズムあるいは回折格子の形をとることができる
。第１図において示されているように、遮蔽手段１４は
凹状の反射表面２０とその上にきめこまかく設けられた
回折線とを有する凹状の回折格子である。例えば、ニュ
ーシャーシー州メッチェンのジェイ・ワイ・オプティカ
ル社（Ｊ、Ｙ、Ｏｐ　ｔ　ｉｃａ　＋）製のモデル１２
Ｈ１０ホログラフィック分光写真器用回折格子はこの目
的のために使用できる。理想的には、電磁波源１２は一
点であることが好ましい。実際には、電磁波源１２は所
定の寸法を有しており、そして円形小孔２２を通って投
影されることになる。流体収納室（セル）２４は通常、
遮蔽手段１４からの電磁波が通過するだめの直径が約１
ｍｍの小孔を含んでいる。回折格子の場合には、スペク
トル１６は一次元スベクトルとなる。流体収納室２４は
、スペクトル１６の一部分の波長のみを受けることにな
り、その電磁波はその中に入れた分析用の溶液中を通過
する。検知手段２６は、流体収納室２４内の物質の吸収
率を記録する。

ベアの法則（Ｂｅ　ｅ　ｒ’ｓ　　Ｌａｗ）によれば、
液層の長さが等しければ流体収納室２４内の物質の吸収
率は溶液の濃度に直接比例する。ブーケの法則（Ｂｏｕ
ｇｖｅｒ’ｓ　　Ｌａｗ）は、吸収媒体の液層の長さが
等しい場合にはそれを横切るスペクトル放射エネルギー
は同一の比率で吸収されると述べている。上記２つの法
則を合わせれば、以下のごとき式が得られる。すなわち
、ｌｏｇｔｏ（Ｐａ／　Ｐ）−１０ｇｔｏ（１／Ｔ）＝
Ａ−ａ　ｂ　ｃこの式中、Ｐａ及びＰはそれぞれ、基準
波長におけるスペクトル放射束及びある波長におけるス
ペクトル放射束である。Ｔはスペクトル放射率（透光度
）であってＰ／Ｐ、に等しい。Ａはスペクトル吸収率で
ある。そしてａは吸光係数、ｂは厚さ、Ｃは溶質の濃度
である。吸光係数ａは物質の種類と、このような分析に
採用される放射電磁波の単色光の波長によって定まる。

言い換えれば、分析される流体の溶質は、スペクトルの
それぞれ違った波長から、それぞれ違った量の光子を吸
収するのである。このように、スペクトル１６の違った
波長におけるスペクトル吸収率を測定し且つできるだけ
波長幅の少ない所定のスペクトル帯域、すなわち単色光
（波長の中心２８．３０．３２として表わした）を用い
ることは重要なことである。

このようにして、流体収納室２４の中に含まれている多
数の未知の物質の、定性分析及び定量分析上きわめて有
用なスペクトル吸収率特性を、検知手段２６は記録する
ことになる。

検知手段２６は、通過する光線３６を検査光線に参照さ
せるようにすることに注意を要する。かかる比色分析は
、公知の技術であって、検知手段２６によって行われる
。

分光光度計１０はまた、スペクトル１６及び波長の中心
２８．３０．３２を流体収納室２４及び検知手段２６の
方向へ投影する方向変換手段を含んでいる。遮蔽手段１
４がプリズム又は遮蔽フィルターである場合には、方向
変換手段３Ｂはレンズ、鏡、プリズム等の形をとること
になる。第１　・図に示されているごとく、回折格子装
置１８は遮蔽手段１４と方向変換手段３８の両方の機能
を、他の光学的装置を用いることなく果たしている。

第３図においても、回折格子装置１８の形をとった遮蔽
手段１４及び方向変換手段３８が、実施例の中に見られ
る。回折格子装置１８は必要な回折線４２（回折格子４
０の拡大部分４４において示した。）を存する回折格子
４０を含んでいる。回折格子４０と方向変換手段３８と
は基本的に同じものと考えてよい。回折格子４０の表面
４６は、わずかに凹状に曲げられており、且つ反射表面
２０を有している。回折格子４０は、後述するごとく軸
４７に関して可動である。回折線４２は１ｃｍ当たり、
はぼ４．０００から１２，０００本の線が規則正しく並
べられたものである。もちろん、これは分析に使用する
スペクトルの電磁波の波長にもよるものである。分光光
度計１０の一実施例においては、方向変換手段３８、す
なわち、回折格子装置１８の回折格子４０を動かす閉回
路サーボ位置決め手段４８を含んでいる。第２図は、こ
のような閉回路サーボ位置決め手段４８の各構成要素の
ブロック図である。センサー手段５０は、軸４７に関し
て回折格子４０がどの位置にあるかを感知し、回折格子
４０の物理的位置を、その位置を表わす電気的信号に変
換する。比較手段、すなわちエラー増幅器５８は、セン
サー手段５０の出力信号５６と位置決め手段６２の出力
信号６０とを比較する。エラー信号６４は、それが零に
なるまで、回折格子４０を動かすサーボモータ６６を作
動せしめる。このように、位置決め手段６２は回折格子
４０及びスペクトル１６のスペクトル帯域（分光測光の
ために流体収納室２４内に入るスペクトル帯域をいう）
の方向を決定する。第１図より明らかなごとく、スペク
トル１６のスペクトル帯域３０が流体収納室２４を通過
する。約２５０回転する回折格子装置１８の回折格子４
０は、約１９５ｎｍ（ナノメータ；　ｎａｎｏｍｅｔｅ
ｒ）から７００ｎｍまでのスペクトル１６の一次元スベ
クトルについて使用することができるということが分か
る。前述したごとく、流体収納室２４内のサンプルの分
析のために必要とされる、違った帯域の電磁波を含むス
ペクトル１６を得るために種々の遮蔽手段１４を使用す
ることができる。流体収納室２４を実際に通過するスペ
クトル帯域（中央の波長）３０の幅は約７ｎｍである。

更に、位置決め手段６２は回折格子４０及びスペクトル
帯域３０の方向をすばやく変化させるマイクロプロセッ
サ−を含んでいる。例えば、本発明の分光光度計は、１
秒間に５つの違ったスペクトル帯域３０で吸収率を選択
し、測定することができる。このような特徴は、流体収
納室２４内の分析する物質が一定の割合で動いている場
合、例えば流体クロマトグラフ分析の場合等においては
、重大なものとなる。

第３図及び第５図に示したごとき実施例においては、セ
ンサー手段５０は、基準信号を発生するエキサイタすな
わちセンサープレート６８を含んでいる。図面より明ら
かなごとく、このような信号は電気的信号すなわち、電
場として与えられる。

エンコーダ、すなわち導電部材７０はエキサイタ６８か
らの信号を受け、それをエラー増幅器５８（第２図参照
）の入力となる電気的信号すなわち出力信号５６に変換
する。

シャフト７６に装架され、センサー手段５０の一部をな
すシールド７４は、種々の強さの出力信号５６を得るた
めに、エキサイタ６８からの電場を選択的に遮蔽する。

エンコーダ７０は、非導電部８８．９０．９２及びり４
と交互に配置された導電部８０．８２．８４及び８６を
有する表面７８を含んでいる（第５図参照）。シールド
７４は、エキサイタ６８からの電場が妨害されない空間
部によって、相互に分離されている中実部分９６．９８
．１００及び１０２を有するように構成されている。中
実部分９６．９８．１００及び１０２は、エキサイタ６
８から発射された電場を完全に遮蔽することもできる。

同様にして、シールド７４が相対的にわずかに移動すれ
ば、エンコーダ７０はエキサイタ６８からの電場を受け
止めることになる。エキサイタにより発生させられた電
場を受信する導電部分８０．８２．８４及び８６のより
広い面積を、電場にさらせばさらす程、出力信号５６は
大きくなることは明らかである。エンコ−ダ７０の周辺
に配置された導電部１０４については、後述する。

第３図に戻ってみれば、センサー手段５０は装架ネジ１
１８及び１２０、とブツシュ１２２及び１２４によって
プレート１１６に装架されている。

装架ネジ１２６はシールド７４をシャフト７６に保持す
る。回折格子４０はフレーム１２Ｂの中に保持されてい
る。７レーム１２８の下部は切削ネジ１３２及び１３４
によってブロック１３０に固定されている。フレーム１
２８の上部は切削ネジ１３８及び１４０によってブロッ
ク１３６に固定される。ブロック１３６はシャフト１４
２に締結され又は一体に連結される。前者の場合、ネジ
１４４は、ブロック１３６からシャフト１４２を分離す
ることを可能にする。

サーボモータ６６は、例えばアルミニウム等により製作
された剛性フレーム１４６を有するものとしてもよい。

コイル１４８は剛性フレーム１４６の周囲を取り囲んで
いる。棒状体１５０は、ネジ１５２及び１５４によって
剛性フレーム１４６内に装着されている。永久磁石１５
６及び１５８は、誘導信号、すなわち、エラー信号６４
に従って剛性フレーム１４６によって発生、変換された
電場と相互に作用し合う。プレート１６０及び１６２は
、ボルト１６６及び１６８とナツト１７０及び１７２と
によってシリンダ状部材１６４に保持されている。プレ
ート１６２はポルト１７８及び１８０によりプレート１
７４に固定されている。

コイル装架部１８２は剛性フレーム１４６に取り付けら
れた部材１８４に一体に連結されている。

このように、シャフト１４２及び剛性フレーム１４６は
、回折格子４０及びシールド７４に運動を伝える。回折
格子４０は、軸４７に沿って間隔をもって隔てられた一
対の帯状スプリング１８６及び１８８によって支持され
ている。第４図は、図示された実施例において、帯状ス
プリング１８６の固定方法を示しており、帯状スプリン
グ１８８についても同様である。切削ネジ１３８及び１
４０は帯状スプリング１８６をブロック１３６及び７レ
ーム１２８の上部に固定する。したがって、ブロック１
３６及びフレーム１２８は回折格子４０及び剛性フレー
ム１４６とともに可動である。

帯状スプリング１８６、またブロック１９６とプレート
１７４との間にネジ１９２及び１９４を用いて固定され
る。したがって、ブロック１９６とプレート１７４の間
に挟持された帯状スプリング１８６、及びブロック１９
６は不動である。回折格子装置１８の回折格子４０は軸
４７に関して回転するが、そのような回転は、回転軸か
らはわずかにそれるものである。しかし、本発明装置は
比較的小さな回転角で、スペクトル１６の全体を流体収
納室２４へ提供することができるから、このようなズレ
は流体収納室２４ヘスベクトル帯域を投影する上で、そ
の精度に影響を与えるものではない。帯状スプリング１
８８によって支持された回折格子４０の下部も、ブロッ
ク１９８、プレート１１６及びネジ２００．２０２によ
って固定される固定部分があることに注意を要する。帯
状スプリング１８８のブロック１３０と７レーム１２８
との間に保持される部分が可動部分となる。回折格子装
置１Ｂの回折格子４０は、極めて小さな弾性抵抗を有す
る支持体によって支持されている。

このように、回折格子４０は極めて短い時間内に決めら
れた場所に迅速に位置決めされるのである。

第２図のセンサー手段５０は、第６図においてより具体
的に記載されているが、オシレータ２０４のごとき交流
電源がエキサイタ６８に電圧を加える。この交流信号す
なわち電場は、容量的に導電表面７８とエンコーダ７０
の導電部１０４とを結合する。導電部１０４は、シール
ド７４の影響を受けない場所に位置せしめられているこ
とに注意を要する。導電部１０４の電場のｖｓ幅は一定
であるが、導電部分８０等からの電場の振幅は、シール
ド７４の位置に比例して変化する。端子１０８及び１１
Ｏ（第５図参照）は、それぞれ表面７８及び導電部１０
４からの電気信号を伝える。端子１１２及び１１４は設
置されていることを示す。

・　導電部１０４及び表面７８からの信号は、スイッチ
２０８及び２１０を作動させることによって交互に交流
増輻器２０６に伝達される。交流増幅器２０６からの出
力信号２１２は、検知器（ディテクター）２１４によっ
て、整流され且つ増幅される。検知器２１４からの出力
信号は、スイッチ２０８及び２１０と同時に操作される
スイッチ２１６及び２１ｇを通過する。スイッチ２０８
と２１６とは同時に、「ＯＮ」又はｒＯＦＦＪされる。

スイッチ２１０と２１８とも同様である。周波数分割器
２２０は、スイッチ２０８．２１０．２１６及び２１８
の同時操作を行わせる補足的な信号２２２及び２２４を
供給する。このような方法によって、センサープレーと
、すなわち導電部分８０等の信号の大きさが、出力信号
５６の大きさを制御することになる。直流増幅器２２６
．２２８及び２３０はそれぞれ検知器２１４、スイッチ
２１６及びスイッチ２１８からの信号を増幅する。

第６図は、位置決め手段６２に伝達されて回折格子４０
の位置を補正する基準信号２３２を示している。このよ
うな補正は周知の技術である。自動利得制御装置２３４
は、交流増幅器２０６の利得を調節することによって、
基準信号２３２を安定させるように機能する。こうして
、かかる基準信号２３２は急激に減少させられることに
なる。

第７図には、第６図の実施例において使用されたのと同
じ装置を用いた他のセンサー手段の実施例が示されてい
る。しかしながら、これらの機械的な構成要素は電気的
に違った用いられ方をされている。

例えば、エンコーダ、すなわち導電部材７０の導電部分
８０は、端子１０８（第５図参照）を経由し、て交流電
源に連結される。その電圧は、基準電圧２３８及び接地
電圧２４０をすばやく交互に接続するスイッチ手段２３
６の行為によって発生させられる。結果として生じた信
号２４２は、エンコーダ７０の導電部分８０及びそのア
ウトプットを通過する。＠２の信号２５０は、その信号
２５０が信号２４２と位相が反対なだけで、スイッチ手
段２３６と同様に、スイッチ手段２５２によって発生さ
せられる。したがって、出力信号５６（スイッチ手段２
５２の入力として以下記述する）は、信号２４２と反対
の位相となる。スイッチ制御手段２５６は、信号２５０
及び２４２を発生させるために、接地とそれぞれの直流
電源との間をすばやくスイッチの切換えを行う。信号２
５４は、信号２４２及び２５０のエキサイタ６８に伝達
されたものを合成することによって発生される。エキサ
イタ６８に伝達される信号２４２の大きさは、回転する
シールド７４の回転位置に比例する。信号２５４は交流
増幅器２４４、検知手段（ディテクター）２４６及び直
流増幅器２４８によって増幅整流されたのち、出力信号
５６となる。スイッチ手段２５２に対する出力信号５６
の大きさは、負のフィードバック信号又は零信号として
作用し、それはシールド７４すなわち回折格子４０の位
置に比例することになる。

操作手順は、まずオペレータが位置決め手段６２によっ
て回折格子装置１８の回折格子４０を適正な位置に位置
決めする。シールド７４、回折格子装置１８およびサー
ボモータ６６は、すべて共通の軸４７に合わせて装架さ
れており、したがって回折格子４０が回転するとき、シ
ールド７４も回転する。エキサイタ６８とエンコーダ７
０との重なり具合の変化によって、回折格子装置１８の
、軸まわりにおける正確な位置を示す信号が与えられる
。エラー増幅器５８は閉回路サーボ位置決め手段４８に
よって、サーボモータ６６を作動させるエラー信号６４
を発生する。剛性フレーム１４６はシャフト１４２を回
転させ、同時に回折格子装置１８の回折格子４０の方向
を変える。センサー手段５０は、エラー増幅器５８に出
力信号５６を発生する。センサー手段５０の出力信号５
６が位置決め手段６２の出力信号６０と一致すると、エ
ラー増幅器５８からのエラー信号６４がサーボモータ６
６を所望の位置に停止させる。この場所で、スペクトル
１６の選ばれたスペクトル帯域３０は流体収納室２４を
通過し、検知手段２６の検査信号と比較する。位置決め
手段６２は、分析のための短い時間内にスペクトル１６
の種々の波長のスペクトル帯域が選択されるように計画
されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、分光光度計のブロック図である。 第２図は、分光光度計の閉回路サーボ位置決め手段を示
すブロック図である。 第３図は、一部分を断面とした分光光度計の一部分の側
面図である。 第４図は、第３図の４−４線にそってとった断面図であ
る。 第５図は、第３図の５−５線にそってとっｔ；断面図で
ある。 第６図は、本発明の一実施例の略図である。 第７図は、本発明の他の実態例の略図である。 １０：　分光光度計 １２：　（多重波長）電磁波源 １４：　　Ｊ蔽手段　　　１６：　スペクトル１８：　
回折格子装置　２０：　反射表面２２：　円形小孔　　
２４：　流体収納室（セル）２６：　検知手段（ディテ
クタ） ３０：　スペクトル帯域（単色光） ３６：　通過光線　　３８：　方向（変換）手段４０：
　回折格子　　４２：　回折線 ４４：　拡大部分　　４６：　表面 ４７：軸 ４８：　閉回路サーボ位置決め手段 ５０：　センサー手段　　５２：　基準信号手段５６：
　　　（５０の）出力信号 ５８：　エラー（発信）増幅器 ６０：　　（６２の）出力信号 ６２：　位置決め手段　　６４：　エラー信号６６：　
サーボモーター ６８：　エキサイタ（センサープレート）７０：　エン
コーダ（導電部材） ７４：　シールド （外ス名） ｒｚｃ；、、２ ｆ／Ｇ−ε ７ｃｉａ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）多数の波長を有する電磁波を得る段階と； ｂ）電磁波源からの電磁波を遮る段階と； ｃ）電磁波をスペクトルに分ける段階と； ｄ）閉回路サーボ位置決め手段によって、スペクトルの
   所定のスペクトル帯域をサンプル及び検知手段の方向に
   同時に向かせる段階と； を有するサンプルの分光分析方向において、方向交換手
   段（３８）の位置を感知し； 上記方向変換手段（３８）の位置を信号に変換し；上記
   方向変換手段（３８）の所望の位置を表示する基準信号
   を別途発生し； 上記方向変換手段（３８）の位置を感知して得られた前
   記信号と該方向変換手段（３８）の所望の位置を表示す
   る上記基準信号とを比較し、比較の結果として出力エラ
   ー信号（６４）を発生し； 上記出力エラー信号（６４）を誘導信号に変換し；上記
   誘導信号を伝達し； 伝達された上記誘導信号に従って上記方向変換手段（３
   ８）を作動する； ことを特徴とするサンプルの分光分析方法。 ２、電磁波をスペクトルに分ける段階において、回折格
   子（４０）によって電磁波をスペクトルに分けることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のサンプルの分
   光分析方法。 ３、ａ）多数の波長を有する電磁波の発生源と； ｂ）上記発生源から発生した電磁波を遮り、且つ該電磁
   波をスペクトルに分散させる手段と； ｃ）上記スペクトルの所定のスペクトル帯域を検知する
   手段と； ｄ）上記スペクトルの所定のスペクトル帯域を上記検知
   手段の方向へ向かせる方向変換手段と；を備えている分
   光光度計において、 ｅ）上記方向変換手段（３８）及びスペクトル（１６）
   の所定のスペクトル帯域を同時に上記検知手段（２６）
   の方向に動かす閉回路サーボ位置決め手段（４８）が設
   けられており、 ｆ）上記閉回路サーボ位置決め手段（４８）は、上記方
   向変換手段（３８）の位置を感知し、その位置を信号に
   変換するセンサー手段（５０）を含んでおり；該センサ
   ー手段（５０）は、信号を発生するエキサイタ（６８）
   と、 該エキサイタからの信号を受け止めてそれを別の信号に
   変換するためのエンコーダ（７０）と、上記方向変換手
   段（３８）の動きに従って、上記エキサイタ（６８）か
   らエンコーダ（７０）に向けて発せられる信号の少なく
   とも一部を選択的に遮蔽するごとくなされたシールド（
   ７４）と、 を備えていることを特徴とする分光光度計。 ４、上記エンコーダ（７０）は、互い違いの導電部（８
   ０、８２、８４、８６）及び非導電部（８８、９０、９
   ２、９４）を有する表面を含んでおり、シールド（７４
   ）は複数の中実部分（９６、９８、１００、１０２）で
   あり、該中実部分（９６、９８、１００、１０２）は幾
   何学的に上記エンコーダの表面（７８）の導電部（８０
   、８２、８４、８６）の形状とほぼ一致していることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の分光光度計。 ５、上記エンコーダ（１０）は、また上記シールド（７
   ４）の遮蔽には影響を受けない、上記エキサイタ（６８
   ）からの信号を受信する導電部（１０４）を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の分光光度計。 ６、上記エンコーダ（１０）は、互い違いの導電部（８
   ０、８２、８４、８６）及び非導電部（８８、９０、９
   ２、９４）を有する表面（７８）を含んでおり、シール
   ド（７４）は複数の中実部分（９６、９８、１００、１
   ０２）を含んでおり、該中実部分（９６、９８、１００
   、１０２）は幾何学的に上記エンコーダの表面（７８）
   の導電部（８０、８２、８４、８６）の形状とほぼ一致
   していることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   の分光光度計。 ７、上記エンコーダ（１０）は、またエキサイタからの
   信号を受信する導電部（１０４）を含み、該導電部（１
   ０４）は上記シールド（７４）の遮蔽には影響を受けな
   いことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の分光
   光度計。 ８、上記シールド（７４）は、方向変換手段（３８）と
   ともに動くように連結されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項に記載の分光光度計。 ９、ａ、多数の波長を有する電磁波の発生源と；ｂ、上
   記発生源から発生した電磁波を遮り、且つ電磁波をスペ
   クトルに分散させる手段と；ｃ、上記スペクトルの所定
   のスペクトル帯域を検知する手段と； ｄ、上記スペクトルの所定のスペクトル帯域を上記検知
   手段の方向へ向かせる方向変換手段とを備えている分光
   光度計において、 ｅ、上記方向変換手段（３８）及びスペクトル（１６）
   の所定のスペクトル帯域を同時に上記検知手段（２６）
   の方向に動かすための閉回路サーボ位置決め手段（４８
   ）であつて、該方向変換手段（３８）の位置を感知しそ
   れを出力信号（５６）に変換するセンサー手段（５０）
   を含む閉回路サーボ位置決め手段（４８）と；ｆ、上記
   方向変換手段（３８）の所望の位置を表わす出力信号（
   ６０）を発生する位置決め手段（６２）と；ｇ、上記セ
   ンサー手段（５０）の出力信号（５６）と上記位置決め
   手段（６２）の出力信号（６０）とを比較し、エラー信
   号（６４）を発生するエラー増幅器（５８）と；れ、上
   記方向変換手段（３８）を動かすためのサーボモータ（
   ６６）であって、上記エラー信号（６４）を誘導信号に
   変換する手段と、該誘導信号を伝達する手段（１４６、
   １４８）と、伝達された誘導信号に従って当該方向変換
   手段（３８）を動かす手段とを備えるサーボモータ（６
   ６）と； を備えている分光光度計。 １０、上記方向変換手段（３８）は軸（４７）に関して
   実質的に可動であり且つ、上記閉回路サーボ位置決め手
   段（４８）は該方向変換手段（３８）を該軸（４７）に
   関して動かすようになされていることを特徴とする特許
   請求の範囲第９項に記載の分光光度計。 １１、上記遮蔽手段（１４）及び方向変換手段（３８）
   が、回折格子（４０）を備えていること特徴とする特許
   請求の範囲第１０項に記載の分光光度計。 １２、上記回折格子（４０）が、上記電磁波源（１２）
   からの電磁波を遮ると共にスペクトルに分解し、且つス
   ペクトル（１６）の所定のスペクトル帯域を上記検知手
   段（２６）の方向へ向かせる凹状の反射表面（４６）を
   含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に
   記載の分光光度計。 １３、上記検知手段（２６）が電磁波のスペクトル（１
   ６）の所定のスペクトル帯域を受け止めることができる
   よう、流体セル（２４）が上記方向変換手段（３８）と
   該検知手段（２６）の間に設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項に記載の分光光度計。 １４、上記遮蔽手段（１４）が、プリズムを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の分光光度計
   。 １５、上記遮蔽手段（１４）が、少なくとも１つの回折
   フィルターを有することを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項に記載の分光光度計。 １６、上記方向変換手段（３８）は、軸方向に間隔を隔
   てて設けられた一対のスプリング（１８６、１８８）に
   よって支持された回折格子（４０）を含み、且つ上記サ
   ーボモータ（６６）は、上記軸（４７）に関して該方向
   変換手段（３８）を動かすようになされており、伝達さ
   れた上記誘導信号に従って該方向変換手段を動かす上記
   手段が、導電コイル（１４８）を有するフレーム（１４
   ６）と、該フレーム（１４６）および上記回折格子（４
   ０）に連結されたシャフト（１４２）とを備えているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の分光光
   度計。 １７、上記センサー手段（５０）が、上記軸（４７）に
   関する上記回折格子（４０）の位置を感知し、且つその
   位置を出力信号（５６）に変換するようになされている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の分光
   光度計。 １８、上記センサー手段（５０）が、 ａ、信号を発生するエキサイタ（６８）と、ｂ、該エキ
   サイタ（６８）からの信号を受け止め、それを別の信号
   （５６）に変換するエンコーダ（７０）と、ｃ、上記軸
   （４７）に関する上記方向変換手段（３８）の動きに従
   って、上記エキサイタから上記エンコーダ（７０）に向
   けて発せられる信号を、選択的に遮蔽するシールド（７
   ４）と、 を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１７項
   に記載の分光光度計。 １９、上記シールド（７４）が、上記回折格子（４０）
   とともに動くように連結されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１８項に記載の分光光度計。 ２０、上記エンコーダ（７０）は、互い違いの導電部（
   ８０、８２、８４、８６）及び非導電部（８８、９０、
   ９２、９４）を有する表面（７８）を含んでおり、上記
   シールド（７４）は複数の中実部分（９６、９８、１０
   ０、１０２）を含んでおり、該中実部分（９６、９８、
   １００、１０２）は幾何学的に上記エンコーダの表面（
   ７８）の導電部（８０、８２、８４、８６）の形状とほ
   ぼ一致していること特徴とする特許請求の範囲第１９項
   に記載の分光光度計。 ２１、上記エンコーダ（７０）が、上記シールド（７４
   ）の遮蔽には影響を受けない、上記エキサイタ（６８）
   からの信号を受け止める導電部（１０４）を含んでいる
   特許請求の範囲第２０項に記載の分光光度計。 ２２、上記センサー手段（５０）が、 ａ、交流信号を発生するエキサイタ（６８）と、ｂ、該
   交流信号を受け止め、それを別の信号に変換するエンコ
   ーダ（７０）と、 ｃ、上記軸（４７）に関する上記方向変換手段（３８）
   の動きに従って、該エンコーダ（７０）によって受け止
   められる交流信号を選択的に遮蔽するシール（７４）と
   、 ｄ、該シールド（７４）によっては遮蔽されずに該エン
   コーダ（７０）によって受け止められる上記エキサイタ
   （６８）からの基準信号を与えるための基準信号手段（
   ５２）と、ｅ、該基準信号と該シールド（７４）によっ
   て選択的に遮蔽される上記別の信号とを同期的に伝達す
   るスイッチ（２０８、２１０）と、 を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項
   に記載の分光光度計。 ２３、上記センサー手段（５０）が、上記位置決め手段
   （６２）が浮動するのを防止する自動利得制御装置（２
   ３４）を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２２項に記載の分光光度計。 ２４、上記センサー手段（５０）が、 ａ、信号を発生する導電性のエンコーダ（７０）と、ｂ
   、上記軸（４７）に関する上記方向変換手段（３８）の
   動きに従って該エンコーダ（７０）からの信号を選択的
   に遮蔽するシールド（７４）と、 ｃ、該シールド（７４）によって選択的に遮蔽された該
   エンコーダ（７０）からの信号を受け止める導電性のエ
   キサイタ（６８）と、 ｄ、該エンコーダ（７０）の信号と逆位相の信号を発生
   させる零電位発生手段と、 より構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項に記載の分光光度計。