JPH01250741A - 単一の対数データコンバータを有するデュアルビームマルチチャンネル分光光度計 - Google Patents

単一の対数データコンバータを有するデュアルビームマルチチャンネル分光光度計

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JPH01250741A
JPH01250741A JP1037310A JP3731089A JPH01250741A JP H01250741 A JPH01250741 A JP H01250741A JP 1037310 A JP1037310 A JP 1037310A JP 3731089 A JP3731089 A JP 3731089A JP H01250741 A JPH01250741 A JP H01250741A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、フォトダイオードアレイ、および光信号を吸
光度に変換する単一の対数データコンバータを有する筒
車かつ新規な光学系を用いた、デュアルビームマルチチ
ャンネル分光光度計に関するものである．特に、前記光
学系は、光学素子を、一対の同等なサンプルおよび参照
ビームが、本質的に平行になってそれぞれサンプルおよ
び参照セルを通過し、水平に規定された単一の平面回折
格子に向けられ、かつ集束され、さらに、前記平面回折
格子によって、前記サンプルおよび参照ビームは、それ
ぞれ一対の垂直に配置されたフォトダイオードアレイ上
に分光されたのち、光信号が、単一の対数データコンバ
ータによって吸光度単位（八〇）に変換されるような構
成において使用する．この分光光度計は極めて正確であ
り、非常に低い、つまり２　ｘｌＯ−’Ａｕ／　℃より
も低いドリフトを示し、また非常に低い、つまり±２　
ＸＩＯ−’ＡＵよりも低いノイズを示している。
デュアルビームマルチチャンネル分光光度計は、特に、
高圧の液体クロマトグラフィーにおいて、サンプルがク
ロマトグラフカラムから溶出されたときに同サンプルの
吸収スペクトルを記録するのに適している。
従来技術と発明の課題 液体クロマトグラフィーにおいて、サンプルはクロマト
グラフカラムによって分離される。サンプルから分離さ
れた成分は、通常、屈折計または分光光度計によって検
出される。屈折計は１つの化学成分を他の化学成分と区
別することがないので、分光光度計、特に、ＵＶ分光光
度計を使用することが望ましい。これまでに、ダブルビ
ームＵＶ分光光度計が、液体クロマトグラフィー、特に
高圧の液体クロマトグラフィー（Ｈ　Ｐ　Ｌ　Ｃ）にお
いて使用されてきている。
このようなＨＰＬＣのためのダブルビームＵＶ分光光度
計の１つが、シェンフェル（Ｓｃｈｏｅｆｆｅｌ）らに
よる米国特許第３．９８５，４４１号に記載されている
．光学系は、一対のマルチ方向再集束光学ミラーを有し
、２つの同−面積内にある光を、単一の光源から単一の
回折格子上に向け、さらに前記回折格子はビームを一対
のスペクトルに分光する。
一対のアパーチュアが、スペクトルの対から選別される
非常に狭い波長範囲の光のみが一対の光学セルを通過す
るようにする。前記光学セルを通過した光ビームは、一
対の光検出器に到達し、光検出器の出力信号はアナログ
対数比回路によって吸光度単位に変換される。
しかしながら、ＨＰＬＣに対して使用される通常のＵＶ
分光光度計は、単一の狭い波長帯での吸光度を記録する
ことができるだけである。すなわち、サンプルの成分の
すべてが、その最適の吸光度で検出され得るわけではな
い、実際、いくつかの成分は、もし選択された波長で紫
外光を吸収しなければ、全く検出されることがない。
ＨＰＬＣ用のマルチ波長分光光度計を発展させる試みが
これまでになされてきた。このような装置の第１世代は
、回転するミラーまたは振動する検流計を使用すること
によって代表される、スペクトルを走査するための移動
する力学的部分を有していた。第２世代の装置は、ビジ
コンチューブを使用していた。しかしながら、これらの
装置は非常に高価であり、これらは適当な一時的な解決
方法にすぎないものであった。これに関しては、１９７
６年４月に発行された、ジャーナル　オブ　クロマトグ
ラフ　サイエンス（Ｊ、　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａ、　Ｓｃ
ｉ、）、第１４８．　Ｐ、１９５〜Ｐ、２０１のアレイ
（Ｄｅｓｓｙ）らによる論文を参照されたい。
アレイらは、ＨＰＬＣにおいて分離された各成分のスペ
クトルを記録するための手段を与えるために、フォトダ
イオードアレイを用いたシステムを提案している。光源
、すなわち重水素ランプまたはキセノンランプからの光
は、光ファイバからなる光バイブ手段によって、ＩＩ　
Ｐ　Ｌ　Ｃユニットのサンプルおよび参照セル上に向け
られる。そして、光は、再び光パイプ手段によって、一
対の凹面ホログラフィック回折格子へ向けられ、前記回
折格子は、光ビームを一対のフォトダイオードアレイ上
に集束し、かつ分光する。フォトダイオードアレイから
の信号は、アナログ対数コンバータ回路によって、読み
取り可能な形式に処理される。スペクトルの記録に必要
な時間は約３．１秒である。
これは、成分がクロマトグラフシステムから溶出される
ときに、成分のスペクトルの記録を行うためには遅すぎ
るものである。さらに、光学系の構成は、フォトダイオ
ードアレイが、分光されない光ビームによる干渉を避け
るために、フローセルから離れているようになっている
。このことは、光学系のためのハウジングが大きくなっ
てしまうことを意味する。
別の初期のデュアルビーム分光光度計が日立製作所によ
って商品化されている４日立６３５門デユアルビームチ
ヤンネルＵＶ検出器は、光源として重水素ランプを使用
している。ビームが分解され、一対のフローセルを通っ
て、非点収差凹面レプリカ回折格子上に向けられ、この
回折格子は、ビームを８つのチャンネルを有するフォト
アレイ上に集束すると同時に分光する。フォトセルアレ
イの８つの対からの信号は、選択された波長ごとに一対
づつモニタされる。これは、単一波長のみの記録を改良
するものであった。しかしながら、この装置は、全スペ
クトルを記録するために使用することはできない、さら
にこの装置は、アレイらによる装置に類似する光学配宜
を有しており、同種の欠点を有している。
１９８７年７月７日に発行された米国特許第４，６７８
゜９１７号には、マルチチャンネル分光光度計からの同
時読み取りを行うための方法、および装置が記述されて
いる。光源からのビームは分光され、分光された２つの
ビームは、それぞれ反射器へ向けられ、そして、サンプ
ルセルおよび参照セルを通過する。それぞれのセルから
の放射は回折回折格子に向けられ、回折回折格子は、ビ
ームを多色発散ビームに分解し、前記ビームを光検出器
の直線状アレイへ導く、光検出器の出力信号は、信号分
離チャンネルを通じて標本化および保持回路へ導かれる
。標本化および保持回路は、シーケンスコントロールか
らの制御信号に応答して作動する多重スイッチによって
制御されている。多重スイソチは、標本化および保持回
路に、アナログモードからディジクルモードへ変換され
た信号を、標本化して保持するようにさせる。ディジタ
ル化されたデータは、ディジタルコンピュータ等のデー
タ処理ユニットによって記憶され、処理された後、吸光
度単位対波長の関数として表示される。この装置は、全
スペクトルにわたる記録を可能にする。
米国特許第４．６７８，９１７号において記述された分
光光度計は、いくつかの欠点を有している。米国特許第
４，６７８．９１７号において用いられたアナログ−デ
ィジタルコンバータは、高価な複合回路を必要とする。
光学系は、添付図面に示されているように、一対の集束
されない発散ビームを、フォトダイオードアレイ上に発
生するため、ノイズレベルが増大するという問題を引き
起こす、さらに、サンプルセルの近くに配置された光源
の発熱がセルに影響を及ぼし、得られた結果に付加的な
エラーを生じさせる。すなわち、これらの問題をすべて
回避するために、異なった光学装置が必要とされる。
本発明の目的は、正確で、コンパクトで、安定性を有し
、しかも安価なデュアルビーム分光光度計を提供するこ
とである。
本発明の別の目的は、システムが安定性および極めて低
いドリフトを有するようにするため、光源、並びにサン
プルおよび参照セルが互いに離れて配置された、簡単な
構造の安価な光学系を有するデュアルビーム分光光度計
を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、簡単な回路を使用し、しか
も安価なマルチチャンネルフルスペクトル分光光度計か
らの信号を、同時に記録するための単一のコンバータを
提供することである。
発明の要約 本発明は、 Ａ、単一の光源と、 Ｂ、前記光源からの光円錐を規定するアパーチュアと、 Ｃ１前記光円錐から出た一対の同等なビームである参照
ビームおよびサンプルビームをそれぞれ反射して、参照
セルおよびサンプルセルへ向かわせるための一対の平面
鏡へ導く凹面鏡の第１の対と備え、 前記凹面鏡の第１の対および一対の平面鏡は、前記凹面
鏡の第１の対が前記ビームをそれぞれ光学セル上に集束
し、かつ各鏡面における入射光ビームと反射光ビームと
のなす角度が２０°よりも小さくなるように配置された
ものであり、さらに、 Ｄ、前記参照セルおよびサンプルセルからのビームを、
前記ビームのそれぞれをスペクトルに分解し、前記参照
ビームおよびサンプルビームを、それぞれ参照フォトダ
イオードアレイおよびサンプルフォトダイオードアレイ
へ向ける単一の平面回折格子へ導く凹面鏡の第２の対を
備え、 前記凹面鏡および平面回折格子は、前記凹面鏡の第２の
対が前記ビームをそれぞれのフォトダイオードアレイ上
に集束し、入射光ビームと反射光ビームとのなす角度が
、前記凹面鏡および回折格子上で２０６よりも小さくな
るように配置されたものであり、さらに、Ｅ、約３０〜
７０個の素子からなり、前記各スペクトルを捕捉し、前
記各光ビームの強度をそれぞれ参照電気信号およびサン
プル電気信号に変換する参照フォトダイオードアレイお
よびサンプルフォトダイオードアレイと、 Ｆ、前記一対のフォトダイオードアレイからの電気信号
を吸光度単位に変換するデータコンバータとを備えたも
のであることを特徴とするフルスペクトルマルチチャン
ネル分光光度計に関するものである。
さらに、前記フルスペクトルマルチチャンネル分光光度
計は、 （ｉ）フォトダイオードアレイの特定の参照フォトダイ
オード素子およびサンプルフォトダイオード素子に対応
する電気信号を選別する手段と、 （ｉｉ）前記各電気信号を電圧信号に変換する手段と、 （ｉｉｉ　）前記参照信号を蓄積したのち、前記参照信
号電圧を放電し、指数関数的に前記サンプル信号電圧レ
ベルまで減衰させる手段と、（ｉｖ　）前記参照信号電
圧が前記サンプル信号電圧まで減衰する時間間隔を測定
する手段と、（ｖ）前記フォトダイオードアレイの素子
ごとに、前記参照電気信号およびサンプル電気信号のそ
れぞれの対に対して、前記（ｉ）〜（ｉｖ　）のステッ
プを繰り返す手段とを有し、 前記時間間隔が、前記サンプル信号電圧に対する前記参
照信号電圧の比の対数に比例し、前記対数が前記サンプ
ルによる吸光度に比例するものであることを特徴とする
。
実施例 本発明は、 Ａ、単一の光源と、 Ｂ、前記光源からの光円錐を規定する。アパーチュアと
、 Ｃ０前記光円錐から出た一対の同等なビームである参照
ビームおよびサンプルビームをそれぞれ反射し、前記参
照およびサンプルビームを一対の参照セルおよびサンプ
ルセルへ向ける一対の平面鏡へ導く凹面鏡の第１の対と
を備え、 前記凹面鏡の第１の対および一対の平面鏡は、前記凹面
鏡の第１の対が前記ビームをそれぞれ光学セル上に集束
し、かつ各鏡面における入射光ビームと反射光ビームと
のなす角度が２０°よりも小さくなるように配置された
ものであり、さらに、 Ｄ、前記参照セルおよびサンプルセルからのビームを、
前記ビームのそれぞれをスペクトルに分解し、前記参照
ビームおよびサンプルビームを、それぞれ参照フォトダ
イオードアレイおよびサンプルフォトダイオードアレイ
へ向ける単一の平面回折格子へ導く凹面鏡の第２の対を
備え、 前記凹面鏡および平面回折格子は、前記凹面鏡の第２の
対が前記ビームをそれぞれのフォトダイオードアレイ上
に集束し、入射光ビームと反射光ビームとのなす角度が
、前記凹面鏡および回折格子上で２０°よりも小さ（な
るように配置されたものであり、さらに、Ｅ、約３０〜
７０個の素子からなり、前記各スペクトルを捕捉し、前
記各光ビームの強度をそれぞれ参照電気信号およびサン
プル電気信号に変換する参照フォトダイオードアレイお
よびサンプルフォトダイオードアレイと、 Ｆ、前記一対のフォトダイオードアレイからの電気信号
を吸光度単位に変換するデータコンバータとを備えたも
のであることを特徴とするフルスペクトルマルチチャン
ネル分光光度計に関するものである。
好ましい実施例において、入射光ビームと反射光ビーム
とのなす角度は、凹面鏡の第１の対では、約１２．４°
であり、また、一対の平面鏡においては約１１．５°で
ある。一方、凹面鏡の第２の対および回折格子において
、前記入射光ビームと反射光ビームとのなす角度は、共
に約１５．８　”である。
本発明によるデュアルビームマルチチャンネル分光光度
計は、光吸収化合物の、約１９０ｎｍ〜７００ｎ−にわ
たる吸収スペクトルを記録するのに適している。この’
Ａｔは、特に、サンプルセルが、サンプルの溶出される
分離カラムの端に連結されたフローセルとして形成され
る、ＨＰＬＣ装置に対する検出器として適している。
本発明によるデュアルビームマルチチャンネル分光光度
計は、時間につれての光源のエネルギー出力の変動、回
折格子の能率および鏡のコーティング並びに波長の関数
としての光検出器の応答に関連した多くの問題を除去す
るものである。さらに、本発明によるデュアルビームマ
ルチチャンネル分光光度計はコンパクトで安価であり、
また、簡単で安価な光学素子を、参照およびサンプルビ
ームが本質的に平行であり、参照およびサンプルフロー
セルが光源から離れて配置され、フォトダイオードアレ
イが光源、並びにサンプルおよび参照セルから離れて配
置されるような光学配置において使用する。
光学系は、光ビームを単一の光源から単純な光路に沿っ
て伝達する、簡単で安価な光学素子を用いている。熱光
源が、温度による影響を回避するためにサンプルおよび
参照セルから離れて配置されている０分光部は、３つの
素子のみ、すなわち、２つの凹面鏡および１つの平面回
折格子のみが使用されるような構成となっている０回折
格子は、参照およびサンプルフォトダイオードアレイ上
の、スペクトルの短波長領域に対する第１の位置から長
波長領域に対する第２の位置まで回転することができる
。
さらに、本発明によるマルチチャンネル分光光度計は、
単一の対数データコンバータを有しており、このコンバ
ータは、サンプルおよび参照フォトダイオードアレイか
らの信号を吸光度単位に自動的に変換するための簡単な
回路を使用している。
このデータ変換の方法を使用することにより、光源のエ
ネルギーのゆらぎによるいかなる変動も自動的に除去さ
れる。さらに、回路が簡単であるため、製作コストが大
幅に削減される。
第１図において、装置は、光学系並びに（ブロックダイ
ヤグラム形式で表された）データコンバータおよびホス
トコンピュータを有している。
光１１１Ｘ　（Ｓ）は、典型的には、紫外領域用の重水
素またはキセノンランプである。可視領域での吸光度測
定が要求される場合には、タングステン−ハロゲンラン
プが使用可能である。アパーチュア（＾−）によって形
成される光円錐は、凹面鏡（ＭＣＩＲ）　、　（ＭＣＩ
ｓ）によって反射され、参照ビームおよびサンプルビー
ムを形成し、これらのビームは、それぞれ、光学的窓を
備えたサンプルセルおよび参照セル上に集束される。Ｈ
ＰＬＣに適用される場合には、前記２つのセルが共に小
さい体積を存するフローセルであるか、または、参照セ
ルが正確なアパーチュアによって置き換えられる。
セルまたはフローセルを通過した後、各ビームは、凹面
鏡（ＭＣ２Ｒ）　、　（ＭＣ２Ｓ）によって、単一の水
平に規定された回折格子（Ｇ）上に捕捉される０回折格
子（Ｇ）は、各ビームを反射し、かつ一対の対応するフ
ォトダイオードアレイ上に集束する。また、凹面鏡は、
分光されたビームを、それぞれのダイオードアレイ上に
集束する。フォトダイードアレイ中の各ダイオード素子
（Ｅｉ）は、分光されたビームを所定の波長領域（ｄＬ
＋）にわたって集束する。
回折格子の所定の角度位置に対して、フォトダイオード
アレイによって集束された波長範囲は、アレイ中の各素
子に対する波長領域の総和である。
凹面鏡および平面鏡並びに回折格子は、各光ビームに対
して、入射ビームと反射ビームとのなす角度が２０″よ
りも小さくなるように配置されている。このようにして
、参照ビームおよびサンプルビームは、実質上平行に保
たれ、光源並びにサンプルおよび参照セル、並びにフォ
トダイオードアレイは、本質的に直線のトンネル内にお
いて互いに離れて配置され得る。入射ビームと反射ビー
ムとのなす角度は、凹面鏡の第１の対では約１２．４０
であり、平面鏡では約１１．５°、また、凹面鏡の第２
の対および回折格子では共に１５．８°であることが好
ましい。
サンプルアレイ中の各波長素子（［！ｉｓ）は、対応す
る参照アレイ中の波長素子（ＥｉＲ）を有している。
発生電圧の比の対数は、サンプルセルにおける化合物の
所定の波長領域に対する吸光度に比例する。
吸光度はサンプルセル中の化合物濃度に比例するから、
重要な化合物を定量分析するために用いることができる
。２つのアレイ中の連続する素子を比較することによっ
て、吸光度が、波長の関数として計算され得る。
回折格子の傾斜を変化させることによって、異なった波
長領域が選択され得る。移動可能なフィルターホルダー
が、フィルターを光源と凹面鏡の第１の対の間にあるビ
ーム中に介在させることにより、長波長領域における可
能な２次のオーダーの影響を除去することができる（第
１図参照）。
フィルターホルダーの別の部分が、アレイの暗電流をチ
エツクするためにビームを遮るように配置され得る。
単一の対数データコンバータが、フォトダイオードアレ
イとともに使用される。非線型データコンバータは、製
作コストがかからない簡単な回路を有する比計量および
対数データコンバータである。
第４図は、ビーム強度のサンプル吸光度への変換の概念
を説明するための、簡単な対数コンバータ回路を示すも
のである。第５図は、第４図に示したコンバータ回路に
対するタイミングダイヤグラムを示している。サンプル
信号電圧（ｖ、）および参照信号電圧（ｖ、　（０））
は、それぞれ同一のビーム波長での各ビームの強度に対
応するものであり、データコンバータ回路にインプット
される。
理想的なスイッチ（Ｓ−）は、最初閉じられており、コ
ンデンサ電圧が所定の初期電圧レベル（ｖ、（０））に
設定される。この後、スイッチ（ＳＷ）が開放されると
同時に、タイマーが作動する。コンパレータが、コンデ
ンサ（Ｃ）の電圧がサンプル電圧まで減衰したことを検
出したとき、タイマーが停止する。この時間間隔はサン
プルの吸光度に比例しており、コンバータによって出力
される。その後、この変換のプロセスが、フォトダイオ
ードアレイからのサンプル電気信号および参照電気信号
のインプットの付加的な対に対して繰り返され、多くの
波長にわたるサンプル吸光度のスペクトルが発生する。
−旦フオドダイオードアレイが多重波長スペクトルを発
生するために標本化されると、前記サイクルは、時間に
わたる一連の多重波長スペクトルが与えられるまで繰り
返され得る。
第５図のタイミングチャートは、１回のデータ変換に対
するコンパレータの入力および出力信号を示しており、
このとき、スイッチ（ＳＷ）は最初閉じられ、コンデン
サ（Ｃ）は参照信号電圧レベルまで充電されている。そ
の結果、コンパレータ入力（ｖ、）は参照信号電圧に等
しく、一方、コンパレータ人力（ｖｌ）はサンプル信号
電圧に等しくなっている。参照信号電圧はサンプル信号
電圧よリモ大きいので、コンパレータ出力（ｖ、）は、
■、よりも大きい■、に対して安定状態にある。
時刻ｔ０で、スイッチ（ＳＷ）が開放され、コンデンサ
（Ｃ）は抵抗（Ｒ）を通して放電する。コンデンサ（Ｃ
）がサンプル信号電圧レベルまで放電したとき、コンパ
レータ出力（■。）がフリップし、タイマーをトリガー
して停止させる。この時間は、１、で表される。ｔ、か
らｔ、までの時間間隔は、Ｔである。コンパレータ入力
（ｖ、　（ｔ））は、次式によって与えられる。
ｖ、　（ｔ）　　−Ｖ、　（０）　　・ｅ　−Ｌ　／口
、（１）（１）式を移項することにより、 Ｉｎ　（ｖ、　（０）　／　Ｖ、　（ｔ）　）　＝　（
１／ＲＣ）ｔ　、　　（２）または、 ｌｏｇ　　（ｖ、　（０）　／　Ｖ、　（ｔ）　）　＝
（Ｉｎｌ０／ＲＣ）ｔ、（３）を得る。
時間間隔Ｔの終端で、Ｖ、（Ｔ）＝Ｖ、であり、ｌｏｇ
　　（ｖ、　（０）　／　Ｖ、　）　＝（Ｉｎｌ０／Ｒ
Ｃ）Ｔ＝ｋＴ、（４）ただし、ｋ＝定数＝　Ｉｎｌ０／
ＲＣが成立する。吸光度は、サンプル信号電圧に対する
参照信号電圧の比の対数、ｌｏｇ　　（ｖ、　（０）　
／　Ｖ、　）に直接的に比例するために、時間間隔Ｔは
吸光度に関する指標を堤供する。
第６図は、スイッチ（ＳＷ）による電荷注入およびコン
パレータに対するインプットバイアス電流を考慮した対
数コンバータ回路の実施例を示すものである。第７図は
、第６図に示した回路に対するタイミングダイアグラム
を示している。ソリッドステートスイッチは、切り換え
の際に微小量の電荷を注入する傾向があるため、スイッ
チが開放されたとき、コンデンサの初期電圧に微小なず
れが生じる。この微小なずれを考慮するために、付加的
なスイッチ（舗゛）がサンプル信号電圧パス中に付は加
えられる。その結果、参照信号電圧パスおよびサンプル
信号電圧パスの両方において、同じずれが発生する。ス
イッチ（ＳＷ”）　、　（ＳＷ）は、同一のモノリシッ
クＩＣからなる素子であることが好ましい。しかしなが
ら、スイッチＣ３ｌＡ’　”）　、　（ＳＷ）は、実質
的に同一のパラメータを有していることが必要であるに
すぎない。
ＲＣ回路中に望ましくないエラー電圧を発生させ得るイ
ンプットバイアス電流を考慮するために、コンパレータ
に対する２つの入力チャンネルの両方において、同一の
インピーダンスが与えられる。
すなわち、抵抗（Ｒ’）およびコンデンサ（Ｃｏ）が、
サンプル信号電圧パスに付は加えられる。抵抗（Ｒｏ）
およびコンデンサ（Ｃｏ）は、これと対をなす片方、す
なわち抵抗（Ｒ）およびコンデンサ（Ｃ）と同じ数値を
もった同一タイプのものであることが好ましい、しかし
ながら、抵抗（Ｒｏ）およびコンデンサ（Ｃ’）の接続
方法は、抵抗（Ｒ）およびコンデンサ（Ｃ）の接続方法
と異なっており、コンデンサ（Ｃ゛）は、放電しないよ
うになっている。
第６図に示した回路に変更を加えることにより、スイッ
チによる電荷注入およびコンパレータバイアス電流が、
コンパレータに対する２つの入力チャンネルの両方で実
質的に等しくなるようにすることができる。すなわち、
電荷注入およびバイアス電流は、コンパレータ出力への
影響を実質上除去する共通モード信号としてあられれる
。
第６図に示した対数コンバータの実施例の動作に関して
は、スイッチ（ＳＷ）、（ＳＷ’）は、最初間じられ、
コンデンサ（Ｃ）は参照信号電圧レベルまで充電され、
コンデンサ（Ｃ゛）はサンプル信号電圧レベルまで充電
される０時刻ｔ・で、スイッチ（舖）。
（ＳＷ’）が開放され、タイマーがカウントし始める。
第４図に示した回路におけるのと同様に、スイッチ（Ｓ
Ｗ）の開放によって、コンデンサ（Ｃ）は抵抗（Ｒ）を
通じて放電する。コンデンサ（Ｃ）がサンプル信号電圧
レベルまで放電したとき、コンパレータ出力がフリップ
し、タイマをトリガして停止させる。この時間を【、と
し、またｔｏからｔｌまでの時間間隔をＴとする。第４
図に示した回路におけるのと同様に、Ｖ、（Ｔ）に対し
て次式が成立する。
ｌｏｇ　　（ｖ、　（０）　／　Ｖ−）　＝（ｌｎｌｏ
／ＲＣ）Ｔ＝ｋＴ。
ただし、ｋ一定数＝１ｎｌＯ／ＲＣ。
また同様に、吸光度は時間間隔Ｔに直接的に比例する。
第３図は、多重波長吸光度検出を提供するために実施さ
れる、フォトダイオードアレイ回路および対数コンバー
タ回路を示したものである。第８図は、タイミング信号
Ｓ、〜Ｓｂに対するタイミングダイアグラムを示してい
る。
デュアルビームは、それぞれ平面回折格子に達した後、
多重波長スペクトルに分光される。サンプルソースに関
係する多重波長スペクトルビームは、サンプルソースフ
ォトダイオードアレイに達し、一方、参照ソースに関係
する多重波長スペクトルビームは、参照ソースフォトダ
イオードアレイに達する。フォトダイオードアレイは、
それぞれ、３０個〜７０個、好ましくは４０個、最も好
ましくは３８個のダイオードからなっている。各ダイオ
ードは、それぞれ他のダイオードが受光する光の波長と
異なる特定の波長の光を受光する。サンプル信号チャン
ネルおよび参照信号チャンネルは、共に読み取られるべ
きフォトダイオードを選択するマルチプレクサ−を有し
ている。マルチプレクサ−は、各チャンネルに対応する
ラインを選択し、サンプルチャンネルに対して選択され
たフォトダイオード、および参照チャンネルに対して選
択されたフォトダイオードは、それぞれのビームから同
一波長の光を受光する互いに対応するフォトダイオード
となる。各アレイ中のフォトダイオードが順次読み取ら
れ、フォトダイオードアレイからの出力信号が、データ
コンバータ回路に、シリアルシーケンスで接続される。
サンプル信号はサンプルソースチャンネルを通過し、一
方、これに対応する参照信号は参照ソースチャンネルを
通過する。ホストコンピュータは、フォトダイオードの
標本化に対するシーケンスを決定するためのライン選択
を与える。しかしながら、ライン選択は、別のソースか
ら決定されることができ、または、アレイ中のダイオー
ドに順次アクセスするように自動的にプログラムされ得
る。
サンプルおよび参照信号は、それぞれ、信号を信号電圧
に変換する個々の電荷増幅器を通過し、その後、電圧信
号は電荷調整回路を通過する。
電荷調整回路は、それぞれ、サンプル電圧または参照電
圧、およびフォトダイオードの暗電流およびマルチプレ
クサ−の電荷注入を補正するための補正電圧を合計する
レジスタ回路網を有している。補正電圧は、ホストコン
ピュータから、ディジタル−アナログコンバータを介し
て個々のレジスタ回路網に入力される。そして、サンプ
ル信号電圧および参照信号電圧は、個々の標本化および
保持回路に入力される。実施例の１つにおいて、標本化
および保持回路は、それぞれ、オンラインのサンプル信
号電圧および参照信号電圧、または補正電圧の計算を可
能にする修正信号のどちらかを選択するためのマルチプ
レクサ−を有している。
ホストコンピュータで生じた人力（旧は標本化および保
持回路が作動するモードを決定する。
標本化および保持回路からの出力がなされた後、サンプ
ル信号電圧および参照信号電圧は、データコンバータ回
路に入力される。データコンバータ回路は第６図に示さ
れるような回路に対応し、カウンタ／ラッチは、第６図
におけるタイマに対応する。カウンタにランチされるカ
ウントは、サンプルの吸光度に比例し、そしてホストコ
ンピュータによって読み取られ、かつ処理され、フォー
マットされ、記憶され、または表示される。
サンプルおよび参照信号のパイプライン化は、電荷の電
圧への変換、信号調節および対数変換を含んでおり、第
３図のタイミングおよび制御回路によって制御される。
タイミングおよび制御回路は、プログラマブル論理アレ
イ　（ＰＬＡ）　、ＲＯＭルックアップテーブル、およ
びディスクリート論理回路、並びにＣＰ［Ｊ、または、
データ変換プロセスに対するタイミング信号を周期的に
発生することができる他の回路から構成され得る。好ま
しい実施例において、タイミング信号は、第８図のタイ
ミングダイアダラムに示したように、Ｓａ〜Ｓ、の信号
を含んでいる。第３図の回路のタイミングが、第８図に
おいて３０〜Ｓ、のタイミング信号によって示されてい
る。
第８図において、第１ポイントで、システムはホストコ
ンピュータによるトリガ待ちのアイドル状態にある。シ
ステムはトリガされた後、１クロツクパルスの開作動し
ない。
第２ポイントで、標本化および保持回路が、Ｓ２によっ
てストローブされ、信号調整回路からデータを得る。こ
の信号は、荷電されていないフォトダイオードからの電
荷増幅出力であり、前述のサイクルの間にホストコンピ
ュータによって与えられる暗電流補正によって修正され
る。
第３ポイントで、Ｓ、の立ち上がりのエツジによって、
前述の変換によって得られたデータがカウンターからデ
ータレジスタヘクロックされる。
この信号は、またカウンタをクリアし、データコンバー
タのコンデンサ（Ｃ’）、（Ｃ）を次の変換のために初
期化する。
第４ポイントで、Ｓｔの下降するエツジによって、アナ
ログスイッチ（ＳＷ）　、　（ＳＷ’）が開放され、カ
ウンタが作動し、データ変換動作が開始される。
標本化および保持回路は、Ｓ２によって保持状態におか
れ、データ変換に対する持続信号を与える。
第５ポイントで、Ｓ、が低下することにより、電荷増幅
器がリセットされ、サンプルビームフォトダイオードア
レイおよび参照ビームフォトダイオードアレイからの信
号の次の対に対する準備がなされる。
第６ポイントで、Ｓｔによつて、ホストコンピュータの
割り込み要求が初期化され、一方、Ｓ４によって、マル
チプレクサ−がストローブされ、ライン選択をロードし
、次のサンプル信号および参照信号を個々のフォトダイ
オードアレイから伝送する準備をする。
第６ポイントおよび（第１ポイントでの）次のサイクル
の開始の間におけるある時点で、ホストコンピュータは
割り込みを受け、（１）カウンタ／ラッチからデータを
読み取り、（２）選択されるべき次のフォトダイオード
の数をマルチプレクサ−に出力し、（３）信号！１１整
回路に入力される次の信号に対する暗電流補正を出力す
る。フォトダイオードアレイ出力のパイブラインシーケ
ンスのために、ホストコンビニーりは、サンプル信号お
よび参照信号に関する異なる操作を同時に実行する。
例えば、Ｎ個のサンプル信号電圧がデータコンバータセ
クションによって変換されるとき、Ｎ−１個の吸光度出
力がカウンタ／ラッチから読み取られ、一方、暗電流補
正がＮ＋１個のサンプル信号電圧および参照信号電圧に
対して信号調整回路に与えられ、そして、Ｎ＋１個のサ
ンプル信号および参照信号は、まさに電荷増幅器に導入
される信号となる。加えて、ホストコンピュータは、Ｎ
＋２個の信号に対するフォトダイオードメンバのだめの
ライン選択信号を発生する。
第７ポイントで、リセット信号が電荷増幅器から取り除
かれ、そして、システムは処理時間においてアイドル状
態にとどまり得る。
第８ポイントで、フォトダイオードマルチプレクサ−は
、サンプル信号および参照信号を個々のフォトダイオー
ドから個々の電荷増幅器へ伝送することが可能となる。
第９ポイントで、マルチプレクサ−が作動しなくなり、
電荷増幅器の入力回路を開放する。したがって、電荷増
幅器の出力は一定となり、（！１１節された後、）次の
サイクルにおいて標本化および保持回路による作動の指
示を待つ。
第１０ポイントで、Ｓｏが高くなり、タイミングジェネ
レータが次のサイクルをトリガし、第１ポイントからタ
イミングシーケンスを再スタートさせるまで、データフ
ローを妨げる。
第８図のタイミングダイヤグラムの時間スケールは、１
０．２４マイクロ秒のクロック周期である。
したがって、１波長変換に対する完全なフローシーケン
スには約１．２２３　ミリ秒を要する。サイクル間の間
隔は通常２．５０ミリ秒である。しかし、タイミングジ
ェネレータはこの時間の約１７２の時間動作しない。フ
ォトダイオードアレイごとの約４０個のダイオードに対
して、全スペクトルの変換に約０．１秒を要する。サン
プル信号および参照信号の出力は、リアルタイムで接続
され、約４０対のフォトダイオード電荷の単なる凍結さ
れたスナップショットではないので、スペクトルの最初
の波長での信号の変換と、最後の波長での信号の変換と
の間にわずかな時間変動を生じる。カウンタ／ラッチか
らの吸光度出力は、ホストコンピュータによってフォー
マントされ、時間につれてのサンプル吸光度対ビーム波
長の３次元的プロットを発生する。
発明の効果 時間の１周期にわたってテストされた本発明によるマル
チチャンネル分光光度計は、標準的なフロー条件を有す
るサンプルセル中の標準的な少さい体積のフローセルを
使用した場合には、２１０　ｎｓ〜２８０ｎｍのスペク
トル範囲で、また１９０ｎｍ　〜７００ｎ−のスペクト
ル範囲で、極めて高い安定性を示し、ウオームアツプ後
、２Ｘ１０−’＾Ｕ／　’Ｃまたは２×１０−’ＡＵ／
時より小さいドリフトを示し、±２Ｘ１０−’ＡＵのノ
イズレベルを示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による分光光度計の概略図、第２図は
、水平に規定された平面回折格子が、スペクトルの異な
る領域がフォトダイオードアレイ上に集束される第２の
位置まで回転した場合を示す、光学系の側面図、 第３図は、本発明による分光光度計のエレクトロニクス
を示す概略図、 第４図は、ビーム強度のサンプル吸光度への変換の概念
を示すデータコンバータ回路の概略図、第５図は、第４
図に示したコンバータ回路に対するタイミングダイアグ
ラムを示す図、第６図は、スイッチおよびコンパレータ
に対する入力バイアスミｔ流による電荷注入の原因とな
る対数コンバータ回路の実施例を示す図、第７図は、第
６図に示した回路のタイミングダイアグラムを示す図、 第８図は、第３図に示した回路のタイミング信号３６−
３６に対するタイミングダイアグラムを示す図である。 （Ｓ）　　　−−−一−−光源 （八、）　　−−−−−−アパーチュア（ＭＣＩＲ）、
（ＭＣＩＳ）　−一　凹面鏡（Ｇ）　　　−−−−−一
　回折格子 （Ｅｉ）　　−−−−−−ダイオード素子（ＥｉＳ）　
、　（ＥｉＲ）　　−一　波長素子（ＳＷ）、（ＳＷ’
）　　−−−スイッチ（Ｃ）、（Ｃ’）　　−−−コン
デンサ（Ｒ）、（Ｒ’）　　−ｍ−抵抗 特許出願人　アプライド　バイオシステムズインコーポ
レイテッド

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）サンプルを収容するサンプルセルと、参照セルと
    、 放射ビームを前記サンプルセルを通過させて案内する手
    段と、 放射ビームを前記参照セルを通過させて案内する手段と
    、 前記サンプルセルからのビーム強度出力をサンプル信号
    電圧に変換する手段と、 前記参照セルからのビーム強度出力を参照信号電圧に変
    換する手段と、 前記参照信号電圧を蓄積したのち、前記参照信号電圧を
    放電し、前記参照信号電圧を前記サンプル信号電圧レベ
    ルまで指数関数的に減少させる手段と、 前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで減少する
    時間間隔を測定するための手段とを有するものであって
    、前記時間間隔が前記参照信号電圧の前記サンプル信号
    電圧に対する比の対数に比例し、前記対数が前記サンプ
    ルによるビームの吸光度に比例するものであることを特
    徴とする、液体溶液中のサンプルの吸光度を測定するた
    めの吸光度検出器。
  2. （２）サンプルセルからのビーム強度出力をサンプル信
    号電圧に変換するステップと、 参照セルからのビーム強度出力を参照信号電圧に変換す
    るステップと、 前記参照信号電圧を蓄積し、前記参照信号電圧を放電し
    、前記参照信号電圧を前記サンプル信号電圧レベルまで
    指数関数的に減少させるステップと、 前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで指数関数
    的に減少する時間間隔を測定するステップとを有し、前
    記時間間隔が前記参照信号電圧の前記サンプル信号電圧
    に対する比の対数に比例し、前記参照信号電圧の前記サ
    ンプル信号電圧に対する比の対数が、サンプルの吸光度
    に比例することを特徴とする、１つのビームがサンプル
    セルを通過し第２のビームが参照セルを通過するデュア
    ルビームシステムを使用し、サンプルセルに収容された
    液体溶液中のサンプルによる吸光度を検出するための方
    法。
  3. （３）ビームを、２つの多重波長スペクトルを規定する
    回折格子上に照射することにより２本のビームに分離す
    るステップと、 前記多重波長スペクトルの１つの波長で、サンプルセル
    からのビーム強度出力をサンプル信号電圧に変換するス
    テップと、 前記サンプルセルからのビーム強度出力と同一の波長で
    、参照セルからのビーム強度出力を参照信号電圧に変換
    するステップと、 前記参照信号電圧を蓄積したのち、前記参照信号電圧を
    放電し、前記サンプル信号電圧まで指数関数的に減少さ
    せるステップと、 前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで指数関数
    的に減少する時間間隔を測定するステップと、 前記多重波長スペクトルの別の波長に対してすべての前
    記ステップを繰り返すステップとを有し、前記時間間隔
    が前記参照信号電圧の前記サンプル信号電圧に対する比
    の対数に比例し、前記対数がサンプルに帰する波長での
    吸光度に比例することを特徴とする、１つのビームがサ
    ンプルセルを通過し第２のビームが参照セルを通過する
    デュアルビームシステムを使用する前記サンプルセルに
    収容された液体溶液中のサンプルによる吸光度の多重波
    長スペクトルを検出するための方法。
  4. （４）Ａ、単一の光源と、 Ｂ、前記光源からの光円錐を規定するアパーチュアと、 Ｃ、前記光円錐から出た一対の同等なビームである参照
    ビームおよびサンプルビームをそれぞれ反射して、参照
    セルおよびサンプルセルへ向かわせるための一対の平面
    鏡へ導く凹面鏡の第１の対とを備え、 前記凹面鏡の第１の対および一対の平面鏡は、前記凹面
    鏡の第１の対が前記ビームをそれぞれ光学セル上に集束
    し、かつ前記各鏡面における入射光ビームと反射光ビー
    ムとのなす角度が２０°よりも小さくなるように配置さ
    れたものであり、さらに、 Ｄ、前記参照セルおよびサンプルセルからのビームを、
    前記ビームのそれぞれをスペクトルに分解し、前記参照
    ビームおよびサンプルビームを、それぞれ参照フォトダ
    イオードアレイおよびサンプルフォトダイオードアレイ
    へ向ける単一の平面回折格子へ導く凹面鏡の第２の対を
    備え、 前記凹面鏡および平面回折格子は、前記凹面鏡の第２の
    対が前記ビームをそれぞれのフォトダイオードアレイ上
    に集束し、入射光ビームと反射光ビームとのなす角度が
    、前記凹面鏡および回折格子上で２０°よりも小さくな
    るように配置されたものであり、さらに、 Ｅ、約３０〜７０個の素子からなり、前記各スペクトル
    を捕捉し、前記各光ビームの強度をそれぞれ参照電気信
    号およびサンプル電気信号に変換する参照フォトダイオ
    ードアレイおよびサンプルフォトダイオードアレイと、 Ｆ、前記一対のフォトダイオードアレイからの電気信号
    を吸光度単位に変換するデータコンバータとを備えたも
    のであることを特徴とするデュアルビームフルスペクト
    ルマルチチャンネル分光光度計。
  5. （５）前記光源および前記アパーチュアの間に配置され
    た、２次の効果を取り出すためのフィルターを有してい
    るものであることを特徴とする第４請求項に記載のデュ
    アルビームフルスペクトルマルチチャンネル分光光度計
    。
  6. （６）前記入射光ビームと前記反射光ビームとのなす角
    度が、前記凹面鏡の第１の対において約１２．４°とな
    り、前記平面鏡において約１１．５°となり、前記凹面
    鏡の第２の対および前記回折格子の両方において約１５
    ．８°となるように設定されているものであることを特
    徴とする第４請求項に記載のデュアルビームフルスペク
    トルマルチチャンネル分光光度計。
  7. （７）前記入射光ビームと前記反射光ビームとのなす角
    度が、前記凹面鏡の第１の対において約１２．４°とな
    り、前記平面鏡において約１１．５°となり、前記凹面
    鏡の第２の対および前記回折格子の両方において約１５
    ．８°となるように設定されているものであることを特
    徴とする第５請求項に記載のデュアルビームフルスペク
    トルマルチチャンネル分光光度計。
  8. （８）（ｉ）フォトダイオードアレイの特定の参照フォ
    トダイオード素子およびサンプルフォトダイオード素子
    に対応する電気信号を選別する手段と、 （ｉｉ）前記各電気信号を電圧信号に変換する手段と、 （ｉｉｉ）前記参照信号を蓄積したのち、前記参照信号
    電圧を放電し、指数関数的に前記サンプル信号電圧レベ
    ルまで減衰させる手段と、 （ｉｖ）前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで
    減衰する時間間隔を測定する手段と、 （ｖ）前記フォトダイオードアレイの素子ごとに、前記
    参照電気信号およびサンプル電気信号のそれぞれの対に
    対して、前記（ｉ）〜（ｉｖ）のステップを繰り返す手
    段とを有し、前記時間間隔が、前記サンプル信号電圧に
    対する前記参照信号電圧の比の対数に比例し、前記対数
    が前記サンプルによる吸光度に比例するものであること
    を特徴とする第４請求項に記載のデュアルビームフルス
    ペクトルマルチチャンネル分光光度計。
  9. （９）（ｉ）フォトダイオードアレイの特定の参照フォ
    トダイオード素子およびサンプルフォトダイオード素子
    に対応する電気信号を選別する手段と、 （ｉｉ）前記各電気信号を電圧信号に変換する手段と、 （ｉｉｉ）前記参照信号を蓄積したのち、前記参照信号
    電圧を放電し、指数関数的に前記サンプル信号電圧レベ
    ルまで減衰させる手段と、 （ｉｖ）前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで
    減衰する時間間隔を測定する手段と、 （ｖ）前記フォトダイオードアレイの素子ごとに、前記
    参照電気信号およびサンプル電気信号のそれぞれの対に
    対して、前記（ｉ）〜（ｉｖ）のステップを繰り返す手
    段とを有し、前記時間間隔が、前記サンプル信号電圧に
    対する前記参照信号電圧の比の対数に比例し、前記対数
    が前記サンプルによる吸光度に比例するものであること
    を特徴とする第５請求項に記載のデュアルビームフルス
    ペクトルマルチチャンネル分光光度計。
  10. （１０）（ｉ）フォトダイオードアレイの特定の参照フ
    ォトダイオード素子およびサンプルフォトダイオード素
    子に対応する電気信号を選別する手段と、 （ｉｉ）前記各電気信号を電圧信号に変換する手段と、 （ｉｉｉ）前記参照信号を蓄積したのち、前記参照信号
    電圧を放電し、指数関数的に前記サンプル信号電圧レベ
    ルまで減衰させる手段と、 （ｉｖ）前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで
    減衰する時間間隔を測定する手段と、 （ｖ）前記フォトダイオードアレイの素子ごとに、前記
    参照電気信号およびサンプル電気信号のそれぞれの対に
    対して、前記（ｉ）〜（ｉｖ）のステップを繰り返す手
    段とを有し、前記時間間隔が、前記サンプル信号電圧に
    対する前記参照信号電圧の比の対数に比例し、前記対数
    が前記サンプルによる吸光度に比例するものであること
    を特徴とする第６請求項に記載のデュアルビームフルス
    ペクトルマルチチャンネル分光光度計。
  11. （１１）（ｉ）フォトダイオードアレイの特定の参照フ
    ォトダイオード素子およびサンプルフォトダイオード素
    子に対応する電気信号を選別する手段と、 （ｉｉ）前記各電気信号を電圧信号に変換する手段と、 （ｉｉｉ）前記参照信号を蓄積したのち、前記参照信号
    電圧を放電し、指数関数的に前記サンプル信号電圧レベ
    ルまで減衰させる手段と、 （ｉｖ）前記参照信号電圧が前記サンプル信号電圧まで
    減衰する時間間隔を測定する手段と、 （ｖ）前記フォトダイオードアレイの素子ごとに、前記
    参照電気信号およびサンプル電気信号のそれぞれの対に
    対して、前記（ｉ）〜（ｉｖ）のステップを繰り返す手
    段とを有し、前記時間間隔が、前記サンプル信号電圧に
    対する前記参照信号電圧の比の対数に比例し、前記対数
    が前記サンプルによる吸光度に比例するものであること
    を特徴とする第７請求項に記載のデュアルビームフルス
    ペクトルマルチチャンネル分光光度計。
  12. （１２）前記フォトダイオードアレイが、それぞれ３８
    個の素子を有しているものであることを特徴とする第４
    請求項に記載のデュアルビームフルスペクトルマルチチ
    ャンネル分光光度計。
  13. （１３）前記フォトダイオードアレイが、それぞれ３８
    個の素子を有しているものであることを特徴とする第５
    請求項に記載のデュアルビームフルスペクトルマルチチ
    ャンネル分光光度計。
  14. （１４）前記フォトダイオードアレイが、それぞれ３８
    個の素子を有しているものであることを特徴とする第６
    請求項に記載のデュアルビームフルスペクトルマルチチ
    ャンネル分光光度計。
  15. （１５）前記フォトダイオードアレイが、それぞれ３８
    個の素子を有しているものであることを特徴とする第７
    請求項に記載のデュアルビームフルスペクトルマルチチ
    ャンネル分光光度計。
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US5148239A (en) * 1990-07-17 1992-09-15 Rainin Instrument Co., Inc. High performance absorbance detector with flashlamp and compact folded optics system
US5214593A (en) * 1990-11-07 1993-05-25 Rainin Instrument Co., Inc. Method and apparatus for extending the linear dynamic range of absorbance detectors including multi-lightpath flow cells
US5210412A (en) * 1991-01-31 1993-05-11 Wayne State University Method for analyzing an organic sample
JPH04244945A (ja) * 1991-01-31 1992-09-01 Shimadzu Corp 分光光度計
US5747813A (en) * 1992-06-16 1998-05-05 Kla-Tencop. Corporation Broadband microspectro-reflectometer
DE4223211C2 (de) * 1992-07-15 1999-03-04 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Zweistrahl-Gitterpolychromator
DE4226884C1 (de) * 1992-08-13 1994-03-10 Meinrad Maechler Spektroskopisches System zur Durchführung der Mikroanalytik
AU4709793A (en) * 1992-08-13 1994-03-15 Meinrad Machler Spectroscopic systems for the analysis of small and very small quantities of substances
DE4410036B4 (de) * 1994-03-23 2004-09-02 Berthold Gmbh & Co. Kg Zweistrahl-Polychromator
DE19543729B4 (de) * 1995-11-23 2008-08-21 Berthold Gmbh & Co. Kg Spektrometer
US6904784B2 (en) * 2001-02-27 2005-06-14 Teledyne Isco, Inc. Liquid chromatographic method and system
JP2006505832A (ja) * 2002-02-26 2006-02-16 フアルマシア・コーポレーシヨン 配列決定システム計算機
US6741348B2 (en) * 2002-04-29 2004-05-25 The Curators Of The University Of Missouri Ultrasensitive spectrophotometer
US20050122523A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-09 Wen-Bin Yan Device and method of trace gas analysis using cavity ring-down spectroscopy
US7268881B2 (en) * 2004-02-17 2007-09-11 The Curators Of The University Of Missouri Light scattering detector
JP2006003233A (ja) 2004-06-17 2006-01-05 Otsuka Denshi Co Ltd 光学セル測定装置
US7903252B2 (en) * 2005-01-13 2011-03-08 The Curators Of The University Of Missouri Noise cancellation in fourier transform spectrophotometry
US7262844B2 (en) * 2005-01-13 2007-08-28 The Curators Of The University Of Missouri Ultrasensitive spectrophotometer
TW200801483A (en) 2006-03-09 2008-01-01 Alltech Associates Inc Evaporative light scattering detector
WO2009152321A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 The Curators Of The University Of Missouri Liquid chromatography detector and flow controller therefor
US8830474B2 (en) * 2009-10-06 2014-09-09 The Curators Of The University Of Missouri External/internal optical adapter with reverse biased photodiodes for FTIR spectrophotometry
CN102879096B (zh) * 2012-09-04 2013-08-21 上海汉谱光电科技有限公司 双光路单光栅的漫射照明反射光谱测量系统及测量方法
US9970819B2 (en) 2015-03-23 2018-05-15 Si-Ware Systems High performance parallel spectrometer device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4941837A (ja) * 1972-08-30 1974-04-19
JPS5458181U (ja) * 1977-09-30 1979-04-21
JPS55119026A (en) * 1979-03-05 1980-09-12 Pye Ltd Ratioorecording plural light flux spectroscope
JPS61193032A (ja) * 1985-02-19 1986-08-27 ザ・パーキン‐エルマー・コーポレイシヨン 瞬時読取り多重チヤネル多色分光測光法たらびにその装置
JPS62157537A (ja) * 1985-12-30 1987-07-13 Japan Spectroscopic Co 分光光度計における信号処理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US28803A (en) * 1860-06-19 Coffee-pot
GB790434A (en) * 1955-04-13 1958-02-12 Parsons C A & Co Ltd Improvements in or relating to double beam spectrometers
US3137757A (en) * 1958-02-07 1964-06-16 Parsons & Co Sir Howard G Apparatus for the analysis of substances by absorption of radiation
US3504978A (en) * 1965-02-04 1970-04-07 Shimadzu Corp Plural beam spectrophotometer with a diffusion plate between each cell and detector
DE2220231A1 (de) * 1972-04-25 1973-11-08 Serv Anstalt Photometer zur digitalen anzeige der lichtabsorption einer messprobe in einer kuevette
US3952206A (en) * 1974-05-09 1976-04-20 Coulter Electronics, Inc. Photometer circuit
GB1559810A (en) * 1975-11-05 1980-01-30 Nat Res Dev Device for measuring light received from an illuminated material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4941837A (ja) * 1972-08-30 1974-04-19
JPS5458181U (ja) * 1977-09-30 1979-04-21
JPS55119026A (en) * 1979-03-05 1980-09-12 Pye Ltd Ratioorecording plural light flux spectroscope
JPS61193032A (ja) * 1985-02-19 1986-08-27 ザ・パーキン‐エルマー・コーポレイシヨン 瞬時読取り多重チヤネル多色分光測光法たらびにその装置
JPS62157537A (ja) * 1985-12-30 1987-07-13 Japan Spectroscopic Co 分光光度計における信号処理方法

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