JPH01136049A - Absorbance measurement - Google Patents

Absorbance measurement

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JPH01136049A
JPH01136049A JP29390887A JP29390887A JPH01136049A JP H01136049 A JPH01136049 A JP H01136049A JP 29390887 A JP29390887 A JP 29390887A JP 29390887 A JP29390887 A JP 29390887A JP H01136049 A JPH01136049 A JP H01136049A
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JP
Japan
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light
wavelength
subject
absorbance
cell
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Application number
JP29390887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mototaka Sone
元隆 曽禰
Toshio Kaneko
俊夫 金子
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Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G01J3/433Modulation spectrometry; Derivative spectrometry

Abstract

PURPOSE:To achieve accurate measurement of absorbance without being affected by contamination and aging, by a method wherein light within a certain wavelength range is swung cyclically centered on a specified wavelength to irradiate an object to be inspected within a cell and the light transmitted through the object being inspected is received with a light receiving element. CONSTITUTION:An adjusting screw 18 and an adjusting member 19 are previously regulated to vary the direction of a prism 8 beforehand so that light with a wavelength absorbable by an object 9 to be measured centers with respect to a light beam from a collimator 7. Thereafter, a scanning motor 13 is driven to turn the prism 8 so that light swings cyclically centered on a specified wavelength allowing transmission through the object being inspected within a cell 9. Thus, a light receiving element 12 can receive light with a wavelength within a certain range centered on the specified wavelength, thereby permitting of an absorbance of the object being inspected with electric processing of the light reception signal.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 ′ 本発明は液体、気体、固体、粉体等の吸光度を測定する
方法であって、例えば、前記各物質の不純物量、混合比
、総量等を測定する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] ' The present invention is a method for measuring the absorbance of liquids, gases, solids, powders, etc. Regarding methods of measuring etc.

〔従来の技術およびその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来における前記した吸光度測定方法の一つとして、シ
ングルビームによる測定方法がある。
One of the conventional absorbance measurement methods described above is a measurement method using a single beam.

この測定方法は、分光した光をセル内の流体である被検
体に照射し、該被検体を通過した透過光の強弱から該被
検体の濃度を測定するものであるが、この方法によると
、光源の劣下、モノクロ系を構成するプリズム、グレー
ティング等の汚れや経年変化、および被検体が入れられ
たセルの汚れが測定値に直接影響し、正確なる測定が行
えないという問題があった。
In this measurement method, the analyte, which is a fluid in a cell, is irradiated with spectroscopic light, and the concentration of the analyte is measured from the intensity of the transmitted light that has passed through the analyte. There have been problems with poor light sources, dirt and aging of the prisms and gratings that make up the monochrome system, and dirt on the cell in which the subject is placed, which directly affects the measured values, making accurate measurements impossible.

そこで、前記したシングルビームによる測定方法の問題
点を解決するものとしてダブルビームによる測定方法が
ある。この測定方法は、分光した光をサンプル被検体が
入っているセルと、標準試料が入っているセルの両方に
照射し、夫々のセルからの透過光を比較することによっ
て濃度を測定するものである。この方法によると、前記
したシングルビームによる測定方法の欠点である光源の
劣下、モノクロ系を構成するプリズム、グレーティング
等の汚れや経年変化による影響を受けることはないが、
しかし、サンプル被検体を入れるセルと標、準眸料を入
れるセルの汚れの違いによって測定値に誤差が生じ、ま
た、センサの受光面には感度のむらがあるために、そこ
に2方向から光が照射されると受光出力に感度差が生じ
、これによる誤差が無視できなくなるという問題があっ
た。
Therefore, there is a double beam measurement method that solves the problems of the single beam measurement method described above. This measurement method irradiates separated light into both the cell containing the sample subject and the cell containing the standard sample, and measures the concentration by comparing the transmitted light from each cell. be. This method does not suffer from the disadvantages of the single-beam measurement method described above, such as deterioration of the light source, dirt on the prisms and gratings that make up the monochrome system, and deterioration over time.
However, differences in contamination between the cell that holds the sample and the cell that holds the standard and semi-standard substances cause errors in the measured values, and the sensor's light-receiving surface has uneven sensitivity, so it is exposed to light from two directions. There is a problem in that when the light is irradiated, a sensitivity difference occurs in the received light output, and the error caused by this cannot be ignored.

さらに、この問題点を解決する方法として、前記シング
ルビームによる測定方法を改良した2枚の干渉フィルタ
を用いるものがある。これは、セル内の被検体が吸収す
る波長のフィルタと、吸収しない波長のフィルタ及を交
互に光路上に配置し、夫々の透過光を比較測定するとい
う方法である、。
Furthermore, as a method to solve this problem, there is a method using two interference filters, which is an improvement on the single beam measurement method. This is a method in which filters with wavelengths that are absorbed by the subject in the cell and filters with wavelengths that are not absorbed are alternately placed on the optical path, and the transmitted light of each is compared and measured.

この方法によると、被検体を透過した光と被検体を透過
しない光とを比較するものであることから、セルの汚れ
を無視でき、従って、前記したシングルビーム方式とダ
ブルビーム方式の欠点を全て解決できるものの、異なる
被検体の吸光度を測定するたびにフィルタを交換しなけ
ればならず、その被検体に適した光の波長の微調整がで
きないという問題があった。
According to this method, since the light that has passed through the object is compared with the light that has not passed through the object, cell contamination can be ignored. Although this can be solved, there is a problem in that the filter must be replaced every time the absorbance of a different subject is measured, and the wavelength of light cannot be finely adjusted to suit the subject.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は前記した問題点を解決した、光源の劣下、モノ
クロ系の汚れや経年変化および被検体の汚れ(例えば、
セルの汚れ)の影響を受けることなく、かつ、被検体が
吸収する波長の微調整が容易に行えるので正確なる吸光
度を測定でき、しかも同じような組成の被検体であれば
連続的に変化するものであっても測定できるもので、そ
の手段は、光源よりの光をプリズム、グレーティング等
のモノクロ系を介して被検体に照射し、該被検体を透過
または反射して得られる光量を受光素子で受光すること
により被検体の吸光度を測定する方法において、前記光
源よりスリットを介して得られるスペクトルの中から前
記被検体が吸収する少なくとも1つの特定波長の光を選
択し、該選択した特定波長を中心として前記被検体の吸
収する波長幅の光を周期的に振らせて被検体に照射した
吸光度測定方法によってなされる。
The present invention solves the above-mentioned problems such as deterioration of the light source, monochrome stains, aging, and stains on the subject (for example,
The absorbance can be measured accurately because the wavelength absorbed by the sample can be easily fine-tuned without being affected by cell contamination (cell contamination), and it changes continuously if the sample has a similar composition. The method is to irradiate the object with light from a light source through a monochrome system such as a prism or grating, and measure the amount of light that is transmitted or reflected through the object. In a method of measuring the absorbance of a subject by receiving light from the light source, at least one specific wavelength of light that is absorbed by the subject is selected from a spectrum obtained from the light source through a slit, and the selected specific wavelength is This is done by a method of measuring absorbance in which the subject is irradiated with light having a wavelength range that is absorbed by the subject, centered around .

〔作 用〕[For production]

本発明の吸光度測定方法は、光源よりの光をプリズム、
グレーティング等のモノクロ系を介して被検体に照射す
る際に、前記モノクロ系の途中において前記被検体が吸
収する特定部長を選択するための手段を設け、かつ、こ
の手段を駆動させて前記特定波長を中心としである波長
範囲の光を周期的に振らせて前記被検体に照射し、該被
検体を透過し、あるいは反射した光を受光素子で受光す
ることにより、前記特定波長を中心とする対称的な信号
を得るようにしたものである。
In the absorbance measurement method of the present invention, light from a light source is passed through a prism,
When irradiating a subject through a monochromatic system such as a grating, means is provided for selecting a specific part of the subject that the subject absorbs in the middle of the monochrome system, and this means is driven to By irradiating the subject with light in a wavelength range that is periodically swung around the specific wavelength, and receiving the light that is transmitted through or reflected by the subject with a light receiving element, This is to obtain a symmetrical signal.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の吸光度測定方法を実施するための装置の
一例を図面と共に説明する。
Hereinafter, an example of an apparatus for carrying out the absorbance measurement method of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、1は光量、2は該光源よりの光を集光
する集光ミラー、βは後述するコリメータ7よりの光を
反射するミラー(ただし、集光ミラー2よりの光路上に
はない)、4は外周に多数のスリットが形成された円板
にして、チョッパモータ5によって前記集光ミラー2を
通過した光を1KIlzに変調する。6は該円板4のス
リットよりの光を一定の幅に制限し、分光された光を取
り出すスリット板、7は該スリット板6よりの光を平行
光として反射するコリメータ、8は該コリメータ7より
の光のうち特定波長の光を屈折反射すると共に、後述す
るスキャニング手段によって前記特定波長を可変でき、
かつ、該特定波長を中心としである波長範囲において振
動させるプリズム、9は該プリズム8、コリメータ7、
スリット板6、ミラー3を介して反射された光が照射さ
れるフロータイブのセルにして、内部に測定するための
被検体が入っている。lOは該セル9を透過した光を反
射するミラー、llは該ミラー10よりの光を集光する
集光ミラー、12は該集光ミラー11の焦点に配置され
た受光素子である。なお、スリット板6は集光ミラー2
よりの光とコリメータ7よりの光とが重ならないように
スリットの長さが決定されている。
In Fig. 1, 1 is the amount of light, 2 is a condensing mirror that condenses the light from the light source, and β is a mirror that reflects the light from a collimator 7, which will be described later. 4 is a disk having a large number of slits formed on its outer periphery, and a chopper motor 5 modulates the light passing through the condensing mirror 2 to 1Klz. 6 is a slit plate that limits the light from the slit of the disk 4 to a certain width and extracts the separated light; 7 is a collimator that reflects the light from the slit plate 6 as parallel light; 8 is the collimator 7 It refracts and reflects light of a specific wavelength out of the light, and the specific wavelength can be varied by a scanning means to be described later,
and a prism that vibrates in a certain wavelength range centered on the specific wavelength, 9 is the prism 8, the collimator 7,
It is a flow-type cell that is irradiated with light reflected through a slit plate 6 and a mirror 3, and contains a subject to be measured inside. 10 is a mirror that reflects the light transmitted through the cell 9, 11 is a condensing mirror that condenses the light from the mirror 10, and 12 is a light receiving element disposed at the focal point of the condensing mirror 11. Note that the slit plate 6 is the condensing mirror 2
The length of the slit is determined so that the light from the collimator 7 does not overlap with the light from the collimator 7.

而して、前記したモノクロ系により、光源lよりの光は
集光ミラ−2→円板4のスリット→スリット板6のスリ
ット−コリメータ7→プリズム8−コリメータ7−スリ
ット板6のスリット−ミラー3→セル9内の被検体−ミ
ラーlO→集光ミラー11を介して受光素子12に照射
されるので、その受光量からして被検体の吸光度を測定
できるものである。
According to the monochrome system described above, the light from the light source 1 is transmitted through the condensing mirror 2 -> the slit of the disk 4 -> the slit of the slit plate 6 - the collimator 7 -> the prism 8 - the collimator 7 - the slit of the slit plate 6 - the mirror. 3→object in cell 9-mirror lO→light is irradiated onto the light receiving element 12 via the condensing mirror 11, so the absorbance of the object can be measured from the amount of light received.

しかし、前記した装置にあっては、従来のシングルビー
ム方式におけると同様な欠点が生じる。
However, the above-described apparatus suffers from the same drawbacks as the conventional single beam system.

そこで、本発明にあっては、プリズム8よりの屈折反射
光として特定波長を中心とし°ζある波長範囲において
振動させるスキャニング手段を設けることによって、従
来における問題点を解消したものである。
Therefore, in the present invention, the problems in the prior art are solved by providing a scanning means that vibrates the refracted and reflected light from the prism 8 in a certain wavelength range centered around a specific wavelength.

すなわち、スキャニング手段はスキャニングモータ13
と、該スキャニングモータ13によってベルト14を介
して回転されるカム15と、該カム15にローラ16a
が当接する略し字状の第1アーム16と、富亥第1アー
ム16が2つのネジ17aによって位置調整自在に固定
されると共に軸部17bによって回動自在に軸支された
略コ字状の第2アーム17と、該第2アーム17の一辺
に螺合され、先端が前記第1アーム16の先端と当接す
る調整ネジ18と、前記第2アーム17の他辺に取付け
られ、後述する回動アーム20の先端がネジ19aの先
端に当接する調整部材19と、基端の回動支点20aが
軸によって回動自在に軸支されると共に、該回動支点2
0a上にプリズム8が固定された回動アームにして、ス
プリング21によって常時先端が調整部材19側にバネ
付勢されている。
That is, the scanning means is the scanning motor 13.
, a cam 15 rotated by the scanning motor 13 via a belt 14, and a roller 16a attached to the cam 15.
and a substantially U-shaped first arm 16 in which the first arm 16 is fixed in a position adjustable manner by two screws 17a and rotatably supported by a shaft portion 17b. a second arm 17; an adjustment screw 18 which is screwed onto one side of the second arm 17 and whose tip abuts the tip of the first arm 16; and an adjustment screw 18 which is attached to the other side of the second arm 17 and is The adjusting member 19 whose distal end abuts the distal end of the screw 19a and the pivot fulcrum 20a at the base end are rotatably supported by a shaft, and the pivot fulcrum 2
The prism 8 is a rotating arm on which the prism 8 is fixed, and the tip thereof is always spring-biased by a spring 21 toward the adjustment member 19 side.

而して、スキャニングモータ13を回転させると、ベル
ト14を介してカム15が回転されるので、該カム15
に当接しているローラ16aを介して第1アーム16が
変位する。第1アーム16が回動されると、該第1アー
ム16にネジ17aによって固定された第2アーム17
が軸部17bを支点として回動されるので、調整部材1
9を介して回動アーム20が回動支点20aを支点とし
て回動される。従って、回動アーム20の回動支点20
aに固定されたプリズム8がカム15の形状に応じた回
動角度で振動することとなる。
When the scanning motor 13 is rotated, the cam 15 is rotated via the belt 14.
The first arm 16 is displaced via the roller 16a that is in contact with the roller 16a. When the first arm 16 is rotated, the second arm 17 fixed to the first arm 16 by a screw 17a
is rotated about the shaft portion 17b as a fulcrum, so that the adjustment member 1
9, the rotating arm 20 is rotated about a rotating fulcrum 20a. Therefore, the rotation fulcrum 20 of the rotation arm 20
The prism 8 fixed at point a vibrates at a rotation angle corresponding to the shape of the cam 15.

なお、プリズム8の向きを変える場合には、ネジ17a
を緩め調整ネジ18を調整して、第1、第2アーム16
.17の相対位置をずらすことによって行えるものであ
る。また、選択波長幅を変える場合には、調整部材19
のネジ19aを調整することによって行えるものである
Note that when changing the direction of the prism 8, use the screw 17a.
Loosen the adjustment screw 18 and adjust the first and second arms 16.
.. This can be done by shifting the relative positions of 17. In addition, when changing the selected wavelength width, the adjusting member 19
This can be done by adjusting the screw 19a.

このように、調整ネジ18と調整部材19とを調整し、
予めプリズム8の向きをコリメータ7からの光線に対し
て測定しようとする被検体が吸収し得る波長の光が中心
となるように変え、しかる後にスキャニングモータ13
を駆動させることによって、プリズム8は回動するので
セル9内の被検体を透過し得る特定波長の光を中心とし
て周期的に振動する。従って、受光素子12は特定波長
を中心としである範囲内の波長を受光するので、その受
光信号を電気的に処理することにより被検体の吸光度を
測定することができるものである。
In this way, adjust the adjustment screw 18 and adjustment member 19,
The direction of the prism 8 is changed in advance with respect to the light beam from the collimator 7 so that the light of a wavelength that can be absorbed by the subject to be measured is centered, and then the scanning motor 13
By driving the prism 8, the prism 8 rotates, and therefore periodically vibrates around light of a specific wavelength that can pass through the subject in the cell 9. Therefore, since the light-receiving element 12 receives light within a certain range of wavelengths centered around a specific wavelength, the absorbance of the subject can be measured by electrically processing the light-receiving signal.

さらに、詳述するに、カム15の回転角θは、第2図(
a)に示す如く、プリズム8を回転するための第1、第
2アーム16,17の変位ΔXに依存し、さらに、変位
ΔXは第2図(b)に示す如くプリズム8の回転角δに
直線的に依存する。また、この回転角δは第2図(e)
に示す如(・入射光の選択波長λを決定するため、カム
8の回転角eは選択波長λを決定することになる。
Furthermore, to explain in detail, the rotation angle θ of the cam 15 is determined as shown in FIG.
As shown in FIG. 2(b), it depends on the displacement ΔX of the first and second arms 16 and 17 for rotating the prism 8, and furthermore, the displacement ΔX depends on the rotation angle δ of the prism 8 as shown in FIG. 2(b). linearly dependent. Also, this rotation angle δ is shown in Fig. 2(e).
As shown in (-In order to determine the selected wavelength λ of the incident light, the rotation angle e of the cam 8 determines the selected wavelength λ.

なお、使用するカム8の形状を円偏心とすれば、第2図
(a)の実線で示す如く移動距離と時間の関係は略放物
線で代表され、また、適切な形状とすれば、第2図(a
)の破線で示す如く移動距離を時間に対し直線的に行う
ことができる真数スケール用として利用できる。
Note that if the shape of the cam 8 used is circularly eccentric, the relationship between the moving distance and time is represented by an approximately parabola as shown by the solid line in FIG. Figure (a
) It can be used as an antilog scale, which allows moving distance to be measured linearly with respect to time, as shown by the broken line.

而して、カム8を回転すると、第2図(d)に示す如く
θB −x □ c−θaと1回転した時の波長λの変
動範囲はλa−λC−λaの如くなる。従って、波長λ
の変化によりセル9内の被検体に吸光が生じれば、後述
する第4図の(alに示す如く受光素子12よりの出力
は、λCを中心線とする対称的な信号を得ることができ
るものである。
When the cam 8 is rotated, as shown in FIG. 2(d), the fluctuation range of the wavelength λ becomes λa-λC-λa when it rotates once as θB −x □ c−θa. Therefore, the wavelength λ
If the subject in the cell 9 absorbs light due to a change in It is something.

次ぎに、第3図、第4図と共に前記受光素子12で得ら
れた出力信号から吸光度を検出する回路について説明す
る。       、 第3図はブロック図にして、12は前記した受光素子、
例えば、フォトセルである。22は該受光素子12より
の出力を増幅する増幅器、23は該増幅器22よりの交
流信号を半波整流する整流回路、24は該整流回路23
よりの信号を復調する平滑回路、25は該平滑回路24
よりの信号を微分する微分回路、26は該微分回路25
により微分された信号からゼロクロス点を検出するゼロ
クロス検出回路、27は該ゼロクロス検出回路26より
のゼロクロス信号でゲートを開き、前記平滑回路24よ
りの信号を通過させるゲート回路、28は該ゲート回路
27より出力される電圧信号が後述する第4図TC)の
如< Ea =Ec =Eoの場合はin  (Eb 
/Eo )を演算する対数回路、29は前記ゲート回路
より出力される電圧信号が後述する第4図<81の如き
場合にEo = (Ea +Ec )/2を演算する演
算回路、30は該演算回路29よりの電圧信号Eoと前
記ゲート回路27よりの電圧信号Ebからj!n  (
Eb /Eo )を演算する対数回路である。そして、
前記対数回路28,30からは夫々(−KW)の値が出
力される。ここで、Kはセル9内の被検体の吸光係数、
Wはセル9の厚みである。
Next, a circuit for detecting absorbance from the output signal obtained from the light receiving element 12 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. , FIG. 3 is a block diagram, 12 is the above-mentioned light receiving element,
For example, a photocell. 22 is an amplifier that amplifies the output from the light receiving element 12, 23 is a rectifier circuit that half-wave rectifies the AC signal from the amplifier 22, and 24 is the rectifier circuit 23.
A smoothing circuit 25 demodulates the signal from the smoothing circuit 24.
26 is the differentiation circuit 25 for differentiating the signal of
27 is a gate circuit that opens a gate in response to a zero-cross signal from the zero-cross detection circuit 26 and allows the signal from the smoothing circuit 24 to pass through; 28 is a gate circuit 27; If the voltage signal outputted from in (Eb
/Eo); 29 is a calculation circuit that calculates Eo = (Ea +Ec)/2 when the voltage signal output from the gate circuit is as shown in FIG. j! from the voltage signal Eo from the circuit 29 and the voltage signal Eb from the gate circuit 27! n (
This is a logarithmic circuit that calculates Eb/Eo). and,
The logarithm circuits 28 and 30 each output a value of (-KW). Here, K is the extinction coefficient of the analyte in the cell 9,
W is the thickness of the cell 9.

次ぎに、前記した第3図のブロック回路図に基づいて動
作を第4図の波形図と共に説明する。
Next, the operation will be explained based on the block circuit diagram of FIG. 3 mentioned above and the waveform diagram of FIG. 4.

まず、受光素子12からは前記したプリズム8の振動と
円板4による変調とにより第4図(alの如き出力信号
が送出される。この出力信号は増幅器22により増幅さ
れると共に、整流回路23により半波整流され第4図(
b)の如き出力信号となり、さらに平滑回路24により
復調され第4図[C)の如き出力信号が得られる。そし
て、平滑回路24よりの出力信号を微分回路25で微分
すると第4図(d)の如き出力信号となり、この出力信
号からゼロクロス検出回路26でゼロクロス点を検出し
、かつ、このゼロクロス点においてゲート回路27のゲ
ートを開いて前記第4図(C)におけるEa、Eb。
First, the light receiving element 12 sends out an output signal as shown in FIG. It is half-wave rectified by Fig. 4 (
An output signal as shown in b) is obtained, and further demodulated by the smoothing circuit 24, an output signal as shown in FIG. 4 [C] is obtained. Then, when the output signal from the smoothing circuit 24 is differentiated by the differentiating circuit 25, an output signal as shown in FIG. Ea and Eb in FIG. 4(C) are obtained by opening the gate of the circuit 27.

Ecの電圧信号を得る。Obtain the voltage signal of Ec.

ここで、前記ゲート回路27よりの電圧信号が第4図(
C)の如く、Ea −Ec =Eo  (Eoは被検体
の吸収を零とした時の受光素子12よりの出力である。
Here, the voltage signal from the gate circuit 27 is shown in FIG.
C), Ea - Ec = Eo (Eo is the output from the light receiving element 12 when the absorption of the object is set to zero.

)となる。すなわち、λCを中心線とする対称的信号を
得ることができる。ここでλbは被検体の吸収波長を意
味する。そして、前記したことから光の吸光度Aは、対
数回路28にて演算され、 A = 7!n  (Eb / Eo )    −−
−(1) −と表現される。また、被検体の吸収は、E
b = Eo exp  (KW)  ・−・−t2)
ここで、Kは被検体の吸光係数、Wはセル9の形状係数
である。
). That is, it is possible to obtain a symmetrical signal with λC as the center line. Here, λb means the absorption wavelength of the subject. From the above, the light absorbance A is calculated by the logarithmic circuit 28, and A = 7! n (Eb/Eo) --
-(1) - Expressed as -. Also, the absorption of the analyte is E
b = Eo exp (KW) ・−・−t2)
Here, K is the extinction coefficient of the subject, and W is the shape coefficient of the cell 9.

そして、前記(2)弐を(1)式に代入すると、A=1
n  (Eb/Eo) = in  (Bo exp  (KW) / Eo 
〕−”13)となるので、(3)式からEOが消去され
て、A=fnexp(−KW)=−KW   ・・・・
・(4)なる関係が得られ吸光度を得ることができる。
Then, by substituting the above (2) 2 into equation (1), A=1
n (Eb/Eo) = in (Bo exp (KW) / Eo
]-”13), so EO is deleted from equation (3) and A=fnexp(-KW)=-KW...
・The following relationship (4) is obtained, and the absorbance can be obtained.

なお、前記した測定は光源lよりの光量が一定であり、
第4図(a)の如く波長λに対して受光素子12よりの
出力信号が一定である場合の説明であるが、光@1の強
度が波長λに対して変化する場合は、平滑回路24より
の出力信号は第4図(e)の如き出力信号となる。この
場合は、前記第4図(e)の波形を微分回路25で微分
(第4図(f))して、ゼロクロス検出回路26により
ゼロクロス点を求め、演算回路29によりEo点を求め
る。
In addition, in the measurement described above, the amount of light from the light source l is constant,
The explanation is based on the case where the output signal from the light receiving element 12 is constant with respect to the wavelength λ as shown in FIG. The output signal is as shown in FIG. 4(e). In this case, the waveform shown in FIG. 4(e) is differentiated by the differentiating circuit 25 (FIG. 4(f)), the zero-crossing point is determined by the zero-crossing detection circuit 26, and the Eo point is determined by the arithmetic circuit 29.

Eo = (Ea + Ec ) / 2   −・・
・・・・(5)このように求めた電圧信号Eoを前記し
たと同様に対数回路30にゲート回路27よりの電圧信
号Ebと共に入力し、吸光度Aを求めることができる。
Eo = (Ea + Ec) / 2 -...
(5) The absorbance A can be determined by inputting the voltage signal Eo obtained in this manner to the logarithmic circuit 30 together with the voltage signal Eb from the gate circuit 27 in the same manner as described above.

すなわち、波長λaの出力Ea、被検体の吸収波長λb
の出力Ebを求めることにより、光源lの性能に関係な
く被検体の吸光度を求めることができるものである。 
   ゛ 以上のように、吸光度を求めようとする被検体が吸収す
る波長λbを中心としてプリズム8を振らせるように、
調整ネジ18と調整部材19を調整すると、カム15が
1回転するとλa−λc −λaなる適用範囲の波長が
得られるので、前記したと同様な演算を行うことにより
、該被検体の吸光度を求めることができるものである。
That is, the output Ea at wavelength λa, the absorption wavelength λb of the object
By determining the output Eb, it is possible to determine the absorbance of the subject regardless of the performance of the light source l.
゛As described above, the prism 8 is swung around the wavelength λb that is absorbed by the subject whose absorbance is to be determined.
By adjusting the adjustment screw 18 and the adjustment member 19, one rotation of the cam 15 will yield a wavelength in the applicable range of λa - λc - λa. Therefore, by performing the same calculation as described above, the absorbance of the subject is determined. It is something that can be done.

また、前記プリズム8を大きく振らせると、被検体が吸
収し得る波長λbが幾つか現れるが、その内の1つを選
択して、該選択した波長λbを中心として振らせるよう
に前記した操作を行い測定すればよい。
Furthermore, when the prism 8 is swung greatly, several wavelengths λb that can be absorbed by the subject appear, and the above-described operation is performed to select one of them and oscillate around the selected wavelength λb. All you have to do is perform the measurement.

なお、前記した実施例は流体のような光が透過する被検
体の場合について説明したが、光が透過しない被検体の
場合、すなわち、固体や粉体の場合には、該被検体に照
射された光の反射光を受光素子12で受光することによ
り、該被検体の吸光度を測定することができる。また、
前記した実施例にあっては、被検体をセル9内に入れた
状態で吸光度を測定する場合について説明したが、該セ
ル9の中に被検体を連続して通過させることにより、同
じ組成の被検体の吸光度を連続して測定することもでき
る。また、写真用フィルムのような薄いフィルムに光を
通してフィルムの吸光度(−KW)を測定すれば、それ
によってフィルムの厚さも知ることができる。
Note that in the above embodiments, the case of a test object through which light passes, such as a fluid, was explained; however, in the case of a test object through which light does not pass, that is, in the case of a solid or powder, the object may be irradiated. By receiving the reflected light with the light receiving element 12, the absorbance of the subject can be measured. Also,
In the above embodiment, the absorbance was measured with the sample placed in the cell 9, but by passing the sample continuously through the cell 9, samples with the same composition The absorbance of the analyte can also be measured continuously. Furthermore, by passing light through a thin film such as photographic film and measuring the absorbance (-KW) of the film, the thickness of the film can also be determined.

さらに、前記した実施例にあっては、ミラー3よりの光
をセル9内の被検体に照射し、該セル9を透過した光を
ミラー10、集光ミラー11を介して受光素子12で受
光するものについて説明したが、前記ミラー3よりの光
を光ファイバーを介して被検体に照射し、該被検体の透
過光あるいは反射光を同じく光ファイバーを介して受光
素子12で受光するようにしても良い。
Furthermore, in the embodiment described above, the light from the mirror 3 is irradiated onto the subject in the cell 9, and the light transmitted through the cell 9 is received by the light receiving element 12 via the mirror 10 and the condensing mirror 11. Although the light from the mirror 3 is irradiated onto the subject via an optical fiber, the transmitted light or reflected light from the subject may be received by the light receiving element 12 via the same optical fiber. .

また、前記した実施例は、特定の被検体の吸光度を測定
する場合であるが、プリズム8をカム15により広範囲
に振らせ、光源lよりの全ての波長の光をセル9に照射
すると、該被検体によって吸収される波長の光を検出す
ることにより、被検体の成分を知ることもできる。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the absorbance of a specific object is measured, but if the prism 8 is swung over a wide range by the cam 15 and the cell 9 is irradiated with light of all wavelengths from the light source 1, the absorbance of a specific object is measured. By detecting light at a wavelength that is absorbed by the subject, the components of the subject can also be determined.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は前記したように、特定波長を中心としである波
長範囲の光を周期的に振らせて前記セル内の被検体に照
射し、該被検体を透過した光を受光素子で受光すること
により、被検体の吸光度を測定できるので、構造が非常
に簡単で安価に製作できるシングルビーム方式であって
も、光源の劣下、モノクロ系の汚れや経年変化およびセ
ルの汚れの影響を受けることなく正確なる吸光度を測定
でき、また、前記特定波長を自由に選択、かつ、精度良
く得られるので、被検体が最も吸収する波長の光を選択
して照射でき、従って、正確なる吸光度を測定できる外
、同じような組成の被検体であれば連続してその被検体
の吸光度を測定できるという効果を有するものである。
As described above, the present invention includes periodically oscillating light in a certain wavelength range centered on a specific wavelength, irradiating the subject in the cell, and receiving the light transmitted through the subject by a light receiving element. Because it is possible to measure the absorbance of the sample, even with the single beam method, which has a very simple structure and can be manufactured at low cost, it is not affected by poor light source, monochrome dirt, aging, and cell dirt. In addition, since the specific wavelength can be freely selected and obtained with high accuracy, it is possible to select and irradiate light at the wavelength that the subject absorbs the most, and therefore, accurate absorbance can be measured. In addition, this method has the advantage that the absorbance of a sample having a similar composition can be measured continuously.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る吸光度測定方法を実施するための
構造を示す平面図、 第2図は同上の要部を説明するための説明図、第3図は
第1図の構造により得られた信号を処理するブロック図
、 第4図は同上の各ブロック図における出力波形図である
。 1・・・光源、6・・・スリット、8・・・プリズム、
9・・・セル、12・・・受光素子、15川カム。 特許出願人    株式会社鷺宮製作所ψA1目ト角e 第20 (a)         (b) (c)           (e) 第40
FIG. 1 is a plan view showing a structure for carrying out the absorbance measurement method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the main parts of the same, and FIG. FIG. 4 is an output waveform diagram for each of the above block diagrams. 1... Light source, 6... Slit, 8... Prism,
9... Cell, 12... Light receiving element, 15 River cam. Patent Applicant: Saginomiya Seisakusho Co., Ltd. ψA1 Tokaku e No. 20 (a) (b) (c) (e) No. 40

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 光源よりの光をプリズム、グレーティング等のモノクロ
系を介して被検体に照射し、該被検体を透過または反射
して得られる光量を受光素子で受光することにより被検
体の吸光度を測定する方法において、前記光源よりスリ
ットを介して得られるスペクトルの中から前記被検体が
吸収する少なくとも1つの特定波長の光を選択し、該選
択した特定波長を中心として前記被検体の吸収する波長
幅の光を周期的に振らせて被検体に照射したことを特徴
とする吸光度測定方法。
In a method of measuring the absorbance of a subject by irradiating light from a light source onto a subject through a monochrome system such as a prism or grating, and receiving the amount of light obtained by transmitting or reflecting the subject with a light receiving element. , select at least one specific wavelength of light that is absorbed by the subject from the spectrum obtained from the light source through the slit, and select light with a wavelength width that is absorbed by the subject with the selected specific wavelength as the center. A method for measuring absorbance characterized by irradiating a subject with periodic shaking.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0374571U (en) * 1989-11-27 1991-07-26

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