JPH0210367B2 - - Google Patents

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JPH0210367B2
JPH0210367B2 JP55026807A JP2680780A JPH0210367B2 JP H0210367 B2 JPH0210367 B2 JP H0210367B2 JP 55026807 A JP55026807 A JP 55026807A JP 2680780 A JP2680780 A JP 2680780A JP H0210367 B2 JPH0210367 B2 JP H0210367B2
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JP
Japan
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signal
radiation
sample
detector
period
Prior art date
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Application number
JP55026807A
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Japanese (ja)
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JPS55140121A (en
Inventor
Baaro Dereku
Binsento Paakinsu Chaaruzu
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Pye Electronic Products Ltd
Original Assignee
Pye Ltd
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Publication date
Application filed by Pye Ltd filed Critical Pye Ltd
Publication of JPS55140121A publication Critical patent/JPS55140121A/en
Publication of JPH0210367B2 publication Critical patent/JPH0210367B2/ja
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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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06GANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/48Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二重ビーム分光光度計に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a dual beam spectrophotometer.

比率記録型の二重ビーム分光光度計、即ち試料
通路を通つてきて受け取られる放射線の基準通路
を通つてきて受け取られる放射線に対する比を計
算して試料物質の透過率を求める型の二重ビーム
分光光度計は検出器から取り出された信号から、
放射線源から試料セルを含む第1の通路を通つて
きて検出器で受け取られた放射線からバツクグラ
ウンド放射線を差し引いたものを表わす第1の信
号と、放射線源から基準セルを含む第2の通路を
通つてきて検出器で受け取られた放射線からバツ
クグラウンド放射線を差し引いたものを表わす第
2の信号とを作る信号処理回路を具える。第1お
よび第2の通路を経て検出器に入射する放射線は
離散的に発生する飛び越しパルスの形態をしてお
り、それらのパルス同士の間が、第1と第2の通
路を通る放射線が検出器に入射しないようにした
暗信号期間で分離される。また検出器はそこで受
け取つた放射線の大きさを表わす複合電気信号を
出力する。
A dual-beam spectrophotometer of the ratio-recording type, i.e., a type of dual beam spectrophotometer that determines the transmittance of the sample material by calculating the ratio of the radiation received through the sample path to the radiation received through the reference path. A beam spectrophotometer uses the signal extracted from the detector to
a first signal representing radiation received at the detector minus background radiation coming from the radiation source through a first path including the sample cell; and a second path from the radiation source including the reference cell. and a second signal representative of the radiation received by the detector minus background radiation. The radiation incident on the detector via the first and second paths is in the form of discretely generated interlaced pulses, and between these pulses, the radiation passing through the first and second paths is detected. It is separated by a dark signal period that prevents it from entering the detector. The detector also outputs a composite electrical signal representative of the magnitude of the radiation received by the detector.

このような分光光度計では検出器で受け取られ
る放射線は時分割多重化された形をしており、従
つてバツクグラウンド放射線による検出器の出力
(これは第1と第2の通路を通つてきた放射線が
検出器に入射するのを妨げられる期間における検
出器の出力と考えられる)を第1と第2の通路を
通つてきた放射線が測定される時とは異なる時に
測定する。従つてバツクグラウンド放射線の大き
さが変動する場合はこれにより求められた透過率
の値に誤差が生ずる。バツクグラウンドレベルの
変化は例えば赤外領域をずつと走査する場合であ
れば大気中の水蒸気による吸収が波長で異なる選
択性を呈することにより生ずる。
In such spectrophotometers, the radiation received by the detector is in a time-multiplexed form, so that the output of the detector due to the background radiation (which has passed through the first and second paths) is The output of the detector (considered the output of the detector during the period in which radiation is prevented from entering the detector) is measured at a different time than when the radiation passing through the first and second paths is measured. Therefore, if the magnitude of the background radiation varies, this will cause an error in the determined transmittance value. Changes in the background level occur, for example, when scanning in the infrared region step by step, because absorption by water vapor in the atmosphere exhibits different selectivity with respect to wavelength.

従来技術の分光光度計では第1の通路を通つて
きて受け取られる放射線(即ち試料レベル)を測
定する直前にバツクグラウンド放射線レベル(即
ち暗レベル)を測定し、これらから減算により第
1の信号(即ち試料―暗信号)を得ていた。第2
の信号(即ち基準―暗信号)も同じようにして作
る。検出器は普通信号処理回路に交流結合されて
いるから試料―暗信号及び基準―暗信号は第1の
通路を通る放射線も第2の通路を通る放射線も検
出器に入射できない期間(以後暗信号期間と称す
る)において信号レベルを大地電位又は何らかの
他の基準電位にクランプすることにより発生させ
ることができる。第1と第2の信号を発生する別
の既知の回路は3個のサンプル―ホールド回路を
具え、これらで放射線が第1の通路を通る期間
(以後試料信号期間と称する)において検出器で
発生した信号と、放射線が第2の通路を通る期間
(以後基準信号期間と称する)において検出器で
発生した信号と、暗信号期間において検出器で発
生した信号とを夫々サンプリングする。このサン
プル―ホールド回路の出力端子を2個の減算回路
の入力端子に接続し、第1の減算回路で試料―暗
信号を作り、第2の減算回路で基準―暗信号を作
る。この回路ではバツクグラウンド放射線のレベ
ルが変動すると、試料―暗信号と基準―暗信号の
大きさが各暗信号期間、即ち夫々の試料期間又は
基準期間の両側の暗信号期間において最新のもの
に改訂される。しかしこれらのいずれの回路もバ
ツクグラウンド放射線レベルが急変する結果生ず
る第1の信号と第2の信号に対するダイナミツク
な影響(break through)を防止することができ
ない。
Prior art spectrophotometers measure the background radiation level (i.e., dark level) immediately before measuring the radiation received through the first path (i.e., the sample level) and subtract from these to determine the first signal. (i.e. sample-dark signal). Second
The signal (i.e., the reference-dark signal) is created in the same way. Since the detector is usually AC coupled to a signal processing circuit, the sample-dark signal and the reference-dark signal are separated during a period during which neither radiation passing through the first path nor radiation passing through the second path is incident on the detector (hereinafter referred to as the dark signal). may be generated by clamping the signal level to ground potential or some other reference potential during periods (referred to as periods). Another known circuit for generating the first and second signals comprises three sample-and-hold circuits, which generate signals at the detector during the period during which the radiation passes through the first path (hereinafter referred to as the sample signal period). The signal generated by the detector during the period during which the radiation passes through the second path (hereinafter referred to as the reference signal period), and the signal generated by the detector during the dark signal period are sampled, respectively. The output terminal of this sample-hold circuit is connected to the input terminals of two subtraction circuits, the first subtraction circuit produces a sample-dark signal, and the second subtraction circuit produces a reference-dark signal. In this circuit, as the level of background radiation changes, the sample-dark signal and reference-dark signal magnitudes are updated to the latest in each dark signal period, i.e., the dark signal periods on either side of the respective sample or reference period. be done. However, neither of these circuits can prevent dynamic break through on the first and second signals resulting from sudden changes in background radiation levels.

本発明の目的はバツクグラウンド放射線のレベ
ル変動が測定に及ぼす影響を軽減した分光光度計
を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a spectrophotometer in which the influence of background radiation level fluctuations on measurements is reduced.

このような目的を達成するため本発明によれば
検出器で発生される信号を受け、放射線源から試
料セルを含む第1の通路を通つて検出器で受け取
つた放射線からバツクグラウンド放射線を差し引
いたものを表わす第1の信号と、放射線源から基
準セルを含む第2の通路を通つて検出器が受け取
つた放射線からバツクグラウンド放射線を差し引
いたものを表わす第2の信号とを作る信号処理回
路を具え、上記の検出器で受け取つた放射線が第
1の通路を通つてきた放射線も第2の通路を通つ
てきた放射線も検出器に入射することが妨げられ
る暗信号期間により分離される飛越しパルスの形
態をしており、上記検出器がそこで受け取つた放
射線の大きさを表わす複合電気信号を出力する波
長連続走査型の二重ビーム分光光度計において、
順次の暗信号期間において検出器が発生した信号
が連続して平均され、前記順次の暗信号期間が、
第1および第2の通路からの信号に対応するそれ
ぞれの期間の各側において少なくとも1つの暗信
号期間を含み、放射線が第1の通路を通つてきて
受け取られる時検出器が発生する信号と放射線が
第2の通路を通つてきて受け取られる時検出器が
発生する信号とから上記平均値を差し引いて夫々
前記第1の信号と第2の信号とを作ることを特徴
とする。また、前記順次の暗信号期間が、第1お
よび第2の通路からの信号に対応するそれぞれの
期間の各側においてそれぞれ1つの暗信号期間の
みを含むようにすることができる。
To achieve this purpose, according to the invention, a signal generated in a detector is received and background radiation is subtracted from the radiation received by the detector from the radiation source through a first path containing the sample cell. and a second signal representative of the radiation received by the detector from the radiation source through the second path including the reference cell, minus background radiation. interlaced pulses, wherein the radiation received by the detector is separated by a dark signal period during which neither the radiation coming through the first path nor the radiation coming through the second path is prevented from entering the detector. in a continuous wavelength scanning dual beam spectrophotometer having the form of
The signals generated by the detector during successive dark signal periods are successively averaged, and the successive dark signal periods are
a signal generated by the detector when radiation is received through the first path, including at least one dark signal period on each side of each period corresponding to signals from the first and second paths; The average value is subtracted from the signal generated by the detector when radiation is received through the second path to produce the first and second signals, respectively. Also, the sequential dark signal periods may include only one dark signal period on each side of the respective period corresponding to signals from the first and second paths.

このように順次の暗信号期間において発生した
信号の平均をとるようにするとバツクグラウンド
放射線レベルの変動が測定に及ぼす影響を軽減で
きるだけでなく、検出器が信号処理回路に交流結
合されているか又は低周波の熱時定数を有する場
合に透過率測定の非線形性を減らすことができ
る。これはパイロ電気検出器又はゴーレイニユー
マチツク検出器のような典型的な赤外線用検出器
について妥当する。
This averaging of the signals generated during successive dark signal periods not only reduces the effect of fluctuations in background radiation levels on the measurement, but also reduces the effects of fluctuations in background radiation levels on the measurement. Nonlinearity in transmittance measurements can be reduced when having a thermal time constant of frequency. This is true for typical infrared detectors such as pyroelectric or Goray-neumatic detectors.

信号処理回路は前記信号処理回路に4個のサン
プル―ホールド回路を設け、第1のサンプル―ホ
ールド回路で第1の通路を通つて受け取られた放
射線を表わす信号を蓄わえ、第2のサンプル―ホ
ールド回路で第2の通路を通つて受け取られた放
射線を表わす信号を蓄わえ、第3と第4のサンプ
ル―ホールド回路で順次の暗信号期間において受
け取られた放射線を表わす信号を蓄わえ、この第
3と第4のサンプル―ホールド回路の出力を平均
する手段を設け、第1の入力端子を第1のサンプ
ル―ホールド回路の出力端子に接続し、さらに第
2の入力端子を上記平均化手段の出力端子に接続
した第1の減算器と、第1の入力端子を第2のサ
ンプル―ホールド回路の出力端子に接続し、さら
に第2の入力端子を前記平均化手段の出力端子に
接続した第2の減算器とを設け、これらの第1と
第2の減算器の出力を夫々第1と第2の信号とす
ることを特徴とする。
The signal processing circuit includes four sample-and-hold circuits in the signal processing circuit, a first sample-and-hold circuit storing a signal representative of the radiation received through the first path, and a second sample-hold circuit storing a signal representative of the radiation received through the first path. - storing in a hold circuit a signal representative of the radiation received through the second path, and storing in a third and fourth sample-hold circuit a signal representative of radiation received in successive dark signal periods; Furthermore, means are provided for averaging the outputs of the third and fourth sample-and-hold circuits, the first input terminal is connected to the output terminal of the first sample-and-hold circuit, and the second input terminal is connected to the output terminal of the first sample-and-hold circuit. a first subtracter connected to the output terminal of the averaging means; a first input terminal connected to the output terminal of a second sample-and-hold circuit; and a second input terminal connected to the output terminal of the averaging means. A second subtracter connected to the subtractor is provided, and the outputs of the first and second subtracters are used as first and second signals, respectively.

図面につき実施例を挙げて本発明を詳細に説明
する。
The present invention will be explained in detail by way of examples with reference to the drawings.

第1図に示す分光光度計は放射線源S,2本の
放射線ビームを作る手段、これらの2本の放射線
ビームの通路を一つにする手段と、モノクロメー
ターMOと、検出器Dと信号処理装置PCとを具
える。
The spectrophotometer shown in Fig. 1 includes a radiation source S, means for creating two radiation beams, means for combining the paths of these two radiation beams, a monochromator MO, a detector D, and a signal processor. Equipped with a device PC.

放射線源Sから出た放射線(これはスペクトル
の赤外領域、可視領域及び紫外領域とすることが
できる)を鏡M1で反射させ、測定室MC内の試
料セルを通る通路SBに沿つて進ませる。
The radiation emitted by the radiation source S (which can be in the infrared, visible and ultraviolet regions of the spectrum) is reflected by the mirror M 1 and travels along the path SB through the sample cell in the measuring chamber MC. let

この通路SBに沿つて進む放射線は更に2個の
鏡M2とM3で反射されて回転しているセクター
ミラー(sector mirror)組立体M4に向かう。
するとこのセクターミラー組立体M4は通路SB
に沿つて進む放射線を交番的に透過させて鏡M8
上に落し、鏡M8で反射させる。放射線源Sから
出た放射線は別に鏡M5で反射させられてこれま
た測定室MC内にある基準セルRCを通る第2の
通路RBに沿つて進む。この第2の通路RBに沿
つて進む放射線は更に2個の反射器M6及びM7
で反射させられて回転しているセクターミラー組
立体M4に向かう。するとこのセクターミラー組
立体M4は第2の通路RBに沿つて進む放射線を
交番的に反射させて鏡M8上に落し、鏡8で反射
させる。斯くしてセクターミラー組立体M4で第
1の通路SBに沿つて進んできた放射線のパルス
とその間に挾まれた第2の通路に沿つて進んでき
た放射線のパルスとを含む合成放射線ビームCB
が形成される。回転自在のセクターミラーM4は
順次に放射線を透過するセクタと放射線を吸収す
るセクタと放射線を反射するセクタと放射線を吸
収するセクタとをシリーズに並べたものを具え、
このため複合放射線ビームCBでは第1の通路SB
に沿つて進んできた放射線のパルスと第2の通路
RBに沿つて進んできた放射線のパルスとが交互
に繰り返され、それらのパルス同士の間に放射線
源から放射線が届かない期間が挾まつている。複
合放射線ビームCBは鏡M8で反射させられてモ
ノクロメーターMOの入射スリツトSL1に入射
する。モノクロメーターMOは入射スリツトSL
1,凹面鏡M9,回折格子G及び射出スリツト
SL2を具え、入射スリツトSL1にある帯域幅の
広い放射線から波長帯の狭い放射線を選択するの
に利用される。射出スリツトSL2から取り出さ
れた狭帯域の放射線は鏡M10で反射して検出器
Dに入射する。検出器Dの出力信号は信号処理装
置PCを経て表示器Iに供給される。
The radiation traveling along this path SB is further reflected by two mirrors M2 and M3 towards a rotating sector mirror assembly M4.
Then, this sector mirror assembly M4 is connected to the passage SB.
The mirror M8 alternately transmits the radiation traveling along the
Drop it upwards and reflect it with mirror M8. The radiation emitted by the radiation source S is further reflected by a mirror M5 and travels along a second path RB passing through a reference cell RC, which is also located in the measurement chamber MC. The radiation traveling along this second path RB passes through two further reflectors M6 and M7.
The beam is reflected by the beam and directed toward the rotating sector mirror assembly M4. This sector mirror assembly M4 then alternately reflects the radiation traveling along the second path RB onto mirror M8, where it is reflected. Sector mirror assembly M4 thus produces a composite radiation beam CB comprising a pulse of radiation which has traveled along the first path SB and a pulse of radiation which has traveled along the second path interposed therebetween.
is formed. The rotatable sector mirror M4 includes a sector that transmits radiation, a sector that absorbs radiation, a sector that reflects radiation, and a sector that absorbs radiation that are sequentially arranged in series,
Therefore, in the composite radiation beam CB, the first path SB
The pulse of radiation that has traveled along the path and the second path
Pulses of radiation traveling along the RB are repeated alternately, and between these pulses there are periods in which no radiation reaches from the radiation source. The composite radiation beam CB is reflected by the mirror M8 and enters the entrance slit SL1 of the monochromator MO. Monochromator MO has entrance slit SL
1. Concave mirror M9, diffraction grating G and injection slit
SL2, which is used to select radiation with a narrow wavelength band from the wide-bandwidth radiation present in the input slit SL1. The narrow band radiation extracted from the exit slit SL2 is reflected by the mirror M10 and enters the detector D. The output signal of the detector D is supplied to the display I through the signal processing device PC.

試料の透過率を測定するために試料を測定室
MC内に入れ、試料ビームを通過させ、信号処理
装置PCで以つて試料セルSCから現われる放射線
の大きさの基準セルRCから現われる放射線の大
きさに対する比を求める。放射線源Sから放射さ
れる放射線の大きさが小さいと検出器Dの出力信
号が小さくなり、このため系内の雑音の影響が大
きくなる。信号処理装置PCの出力端子に現われ
る全雑音はその帯域幅の平方根に比例するから、
第2の通路RBに沿つて進んできて検出器Dに到
達する放射線の大きさを減らす時帯域幅も狭くす
ることにより雑音の影響を小さくできる。この手
段は信号処理装置PCの応答時間を増すものと言
い換えることができる。蓋し、放射線の大きさが
低下しているからである。この応答時間の増大、
換言すれば帯域幅の減少のため系が試料セルSC
から現われる放射線のレベルの高速の変化に応答
するのが妨げられ、このため意味のある測定を行
なうためにはモノクロメーターMOで発生する波
長の変化速度を制限することになる。
Place the sample in the measurement chamber to measure the transmittance of the sample
The sample beam is passed through the sample cell MC, and the signal processing device PC calculates the ratio of the magnitude of the radiation appearing from the sample cell SC to the magnitude of the radiation appearing from the reference cell RC. If the magnitude of the radiation emitted from the radiation source S is small, the output signal of the detector D will be small, and therefore the influence of noise in the system will be large. Since the total noise appearing at the output terminal of the signal processing device PC is proportional to the square root of its bandwidth,
When reducing the magnitude of the radiation traveling along the second path RB and reaching the detector D, the bandwidth can also be narrowed, thereby reducing the influence of noise. This means can be rephrased as increasing the response time of the signal processing device PC. This is because the lid is closed and the amount of radiation is reduced. This increased response time,
In other words, due to the decrease in bandwidth, the system is
This limits the rate of change in wavelength that occurs in the monochromator MO in order to make meaningful measurements.

また試料(測定)期間内に検出器Dで検出され
る放射線は放射線源から出て試料セルを通過した
放射線による分にバツクグラウンド放射線による
分が加つたものであるから、試料セルを通過し、
検出器に入射する放射線による信号だけを取り出
すためには試料信号(sample signal)から暗信
号(dark signal)を差し引く必要がある。同様
に透過率(これは試料信号の基準信号に対する比
である)を求める前に基準信号から暗信号を差し
引く必要がある。このため必要な減算と除算とを
行なわせる目的で信号処理装置PCを設ける。
Furthermore, the radiation detected by the detector D during the sample (measurement) period is the radiation emitted from the radiation source and passed through the sample cell plus the background radiation, so the radiation that passes through the sample cell,
In order to extract only the signal due to the radiation incident on the detector, it is necessary to subtract the dark signal from the sample signal. Similarly, before determining the transmittance (which is the ratio of the sample signal to the reference signal), it is necessary to subtract the dark signal from the reference signal. For this purpose, a signal processing device PC is provided for the purpose of performing the necessary subtraction and division.

この信号処理装置PCには更に試料信号又は基
準信号の夫々の両端に生ずる暗信号を平均する装
置を設け、この平均信号を試料信号又は基準信号
から差し引くべき暗信号として用いる。これによ
り暗信号の振幅が変動することが試料信号又は基
準信号に及ぼす影響を軽減できる。試料期間又は
基準期間の両端で生起する暗信号を平均化するこ
とにより得られるもう一つの利点は検出器Dを信
号処理装置PCに交流結合する場合又は検出器D
自体が交流検出器である場合にこれにより透過信
号の非線形性の程度が下がることである。
This signal processing device PC is further provided with a device for averaging the dark signals generated at both ends of the sample signal or the reference signal, and this average signal is used as the dark signal to be subtracted from the sample signal or the reference signal. This makes it possible to reduce the influence that fluctuations in the amplitude of the dark signal have on the sample signal or the reference signal. Another advantage obtained by averaging the dark signals occurring at the ends of the sample or reference period is when the detector D is AC coupled to the signal processing device PC or the detector D
This reduces the degree of nonlinearity of the transmitted signal when the detector itself is an AC detector.

表示器Iの代表的なものは記録紙レコーダ
(chart recorder)であり、そこではモノクロメ
ーターの波長変化と同期をとつて記録紙を進め
る。しかし他の表示器、例えばビデオデイスプレ
イ装置を使用することもできる。或は信号処理装
置PCの出力を計算機に供給し、計算器に情報を
蓄わえたり又はプリンタを駆動して波長に対する
透過率の値を印刷することもできる。
A typical display device I is a chart recorder, in which a chart is advanced in synchronization with the wavelength change of a monochromator. However, other displays can also be used, for example video display devices. Alternatively, it is also possible to supply the output of the signal processing device PC to a computer, store the information in the computer, or drive a printer to print the transmittance value for the wavelength.

第2図は第1図の分光光度計で使用するのに適
した信号処理装置PCの一実施例のブロツク図で
ある。検出器Dからの信号は端子1からデコーダ
2の第1の入力端子と制御論理回路7の第1の入
力端子とに印加する。回転自在のセクターミラー
組立体M4の位置を検出する装置から取り出され
た4個のタイミング信号を端子3,4,5及び6
からデコーダ2と制御論理回路7の別の入力端子
に印加する。デコーダ2の第1の出力端子は
FET8を介して積分器20に接続する。積分器
20は抵抗R1コンデンサC1と演算増幅器A1
とから成る。コンデンサC1の両端にFET9を
接続する。積分器20の出力端子はサンプル―ホ
ールド回路22に接続する。このサンプル―ホー
ルド回路22はFET10と抵抗R2とコンデン
サC2と演算増幅器A2とを具える。演算増幅器
A2の出力端子を信号処理回路RCの出力端子1
1に接続する。デコーダ2の第2の出力端子を
FET12を介して第2の積分器21に接続する。
第2の積分器21は抵抗R3とコンデンサC3と
演算増幅器A3とを具える。コンデンサC3の両
端にFET13を接続する。第2の積分器21の
出力端子を抵抗R4及びR5並びに高速比較器A
4から成る比較回路の一方の入力端子に接続す
る。高速比較器A4の他方の入力端子を基準電位
VRに接続する。この比較回路の出力端子を制御
論理回路7のもう一つの入力端子に接続する。制
御論理回路7は3個の出力端子を有するが、第1
の出力端子iはFET8及び12のゲート電極に
接続し、第2の出力端子fはFET9及び13の
ゲート電極に接続し、第3の出力端子mはFET
10のゲート電極に接続する。
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of a signal processing device PC suitable for use in the spectrophotometer of FIG. The signal from the detector D is applied from terminal 1 to a first input terminal of the decoder 2 and to a first input terminal of the control logic circuit 7. Four timing signals taken from a device for detecting the position of the rotatable sector mirror assembly M4 are connected to terminals 3, 4, 5 and 6.
to another input terminal of the decoder 2 and the control logic circuit 7. The first output terminal of decoder 2 is
Connect to the integrator 20 via FET8. The integrator 20 includes a resistor R1, a capacitor C1, and an operational amplifier A1.
It consists of Connect FET9 to both ends of capacitor C1. The output terminal of the integrator 20 is connected to a sample-and-hold circuit 22. This sample-hold circuit 22 includes a FET 10, a resistor R2, a capacitor C2, and an operational amplifier A2. Connect the output terminal of operational amplifier A2 to output terminal 1 of signal processing circuit RC.
Connect to 1. The second output terminal of decoder 2
It is connected to the second integrator 21 via the FET 12.
The second integrator 21 comprises a resistor R3, a capacitor C3 and an operational amplifier A3. Connect FET13 to both ends of capacitor C3. The output terminal of the second integrator 21 is connected to the resistors R4 and R5 and the high speed comparator A.
Connect to one input terminal of a comparator circuit consisting of 4. The other input terminal of high-speed comparator A4 is set to the reference potential.
Connect to VR. The output terminal of this comparison circuit is connected to another input terminal of the control logic circuit 7. The control logic circuit 7 has three output terminals.
The output terminal i is connected to the gate electrodes of FETs 8 and 12, the second output terminal f is connected to the gate electrodes of FETs 9 and 13, and the third output terminal m is connected to the gate electrodes of FETs 8 and 12.
10 gate electrodes.

第3図は第2図に示す信号処理回路(装置)
PCの種々の点に生起する波形を示す波形図であ
る。波形aは検出器Dから端子1に印加される複
合波形を示す。4個の期間T1,T2,T3及び
T4は夫々、放射線ビームがミラー系で吸収され
る第1の期間、放射線ビームが基準セルを通つて
から検出器Dに入射する期間、放射線ビームがミ
ラー系で吸収される第2の期間及び放射線ビーム
が試料セルを通つてから検出器Dに入射する期間
である。波形b,c,d及びeは夫々期間T1,
T2,T3及びT4においてデコーダ2と制御論
理回路7とに印加される4個のタイミング信号を
示す。これらのタイミング信号を用いることによ
りデコーダ2はその第1の出力端子に以後「試料
―暗」(Sample―Dark)と称する、期間T4に
おける検出器出力信号から最も近い期間T1とT
3とにおける検出器出力信号の平均値を差し引い
た信号を出力し、その第2の出力端子に以後「基
準―暗」(Ref―Dark)と称する、期間T2にお
ける検出器出力信号から最も近い期間T1とT3
とにおける検出器出力信号の平均値を差し引いた
信号を出力し、期間T2の終りと期間T3の開始
との間の期間及び期間T4の終りと期間T1の開
始との間の期間において制御論理回路7は波形f
の信号を出力する。この信号fはFET9及び1
3のゲート電極に印加し、コンデンサC1及びC
3を放電させて2個の積分器20及び21をリセ
ツトする。期間T1とT3の初期において制御論
理回路7は波形iに示す出力信号を出力する。こ
れにより積分器20と21は夫々デコーダ2の第
1と第2の出力端子からの出力を積分する。積分
器21は基準―暗信号を積分し、波形gで示すそ
の出力が基準電位VRに達する時比較器の出力信
号を波形hで示すように変える。これにより今度
は制御論理回路7は積分パルスiを終端させる。
斯くして今度は積分器20(その出力信号は波形
jで示す通りである)が基準―暗信号の一部とし
ての試料―暗信号を表わすものを保持する。制御
論理回路7は波形mで表わされる信号を出力す
る。これはFET10をスイツチオンし、積分器
20の出力端子をサンプル―ホールド回路22に
接続する。波形mのサンプルパルスは積分パルス
iが終了した時点で立上り、そのパルス長は期間
T2における検出器の出力の大きさ、即ち第2の
通路RBを経て検出器Dに達する放射線の大きさ
に依存する。この大きさが増すとサンプリング時
間も長くなり、出力端子11における信号が受信
放射線の大きさの変化に一層迅速に追従できる。
Figure 3 shows the signal processing circuit (device) shown in Figure 2.
FIG. 3 is a waveform diagram showing waveforms occurring at various points on the PC. Waveform a shows a composite waveform applied from detector D to terminal 1. The four periods T1, T2, T3 and T4 are respectively a first period during which the radiation beam is absorbed by the mirror system, a period during which the radiation beam passes through the reference cell and then enters the detector D, and a period during which the radiation beam is absorbed by the mirror system. and the period during which the radiation beam passes through the sample cell and then enters the detector D. The waveforms b, c, d and e are in the period T1, respectively.
Four timing signals are shown applied to the decoder 2 and the control logic circuit 7 at T2, T3 and T4. By using these timing signals, the decoder 2 outputs at its first output terminal the nearest periods T1 and T from the detector output signal at period T4, hereinafter referred to as "Sample-Dark".
3 and outputs a signal obtained by subtracting the average value of the detector output signals in the period T2, and outputs a signal obtained by subtracting the average value of the detector output signals in the period T2 to its second output terminal. T1 and T3
and a control logic circuit in the period between the end of period T2 and the start of period T3 and the period between the end of period T4 and the start of period T1. 7 is the waveform f
Outputs the signal. This signal f is FET9 and 1
3 to the gate electrode of capacitor C1 and C
3 to reset the two integrators 20 and 21. At the beginning of periods T1 and T3, the control logic circuit 7 outputs an output signal shown in waveform i. Thereby, integrators 20 and 21 integrate the outputs from the first and second output terminals of decoder 2, respectively. Integrator 21 integrates the reference-dark signal, and when its output, indicated by waveform g, reaches reference potential VR, changes the output signal of the comparator to that indicated by waveform h. This in turn causes the control logic circuit 7 to terminate the integral pulse i.
Thus, integrator 20 (whose output signal is as shown by waveform j) now holds a representation of the sample-dark signal as part of the reference-dark signal. Control logic circuit 7 outputs a signal represented by waveform m. This switches on FET 10 and connects the output terminal of integrator 20 to sample-and-hold circuit 22. The sample pulse of waveform m rises at the end of integral pulse i, and its pulse length depends on the magnitude of the output of the detector during period T2, that is, the magnitude of the radiation reaching detector D via the second path RB. do. As this magnitude increases, the sampling time also increases, allowing the signal at the output terminal 11 to more quickly follow changes in the magnitude of the received radiation.

系の雑音出力は帯域幅の平方根に比例するから
サンプリング時間を信号エネルギーの二乗に比例
するようにすると好適である。こうすれば雑音×
帯域幅は一定に保たれる。サンプリング時間を信
号エネルギーの二乗に比例させるため制御論理回
路7に期間T2における検出器Dの信号を二乗す
る二乗回路を設ける。こうすると制御論理回路7
はこの値を用いてパルスmの長さを決め、これに
よりサンプル―ホールド回路22のサンプリング
時間を決める。
Since the noise output of the system is proportional to the square root of the bandwidth, it is preferable to make the sampling time proportional to the square of the signal energy. This way, the noise
Bandwidth is kept constant. In order to make the sampling time proportional to the square of the signal energy, the control logic circuit 7 is provided with a squaring circuit that squares the signal of the detector D during the period T2. In this way, the control logic circuit 7
uses this value to determine the length of pulse m, thereby determining the sampling time of sample-hold circuit 22.

第4図はサンプル―ホールド回路22の波形n
に示すステツプ入力に対する応答を示す。FET
10をずつとONにし続けると出力端子11の出
力は波形Pでずつと示す形となり、応答時間は抵
抗R2とコンデンサC2で決まる時定数CRに依
存する。しかし、FET10を時間CRの25%だけ
スイツチオンするようにすると出力端子11の出
力は波形qで示す形となる。明らかにこの場合サ
ンプル―ホールド回路22の出力が入力端子にお
ける信号の値の変化に追従する速度はFET10
がスイツチオンされている時間に依存する。
FIG. 4 shows the waveform n of the sample-hold circuit 22.
The response to the step input shown in is shown. FET
10 continues to be turned on one by one, the output from the output terminal 11 takes the form shown by the waveform P, and the response time depends on the time constant CR determined by the resistor R2 and the capacitor C2. However, if the FET 10 is switched on for 25% of the time CR, the output at the output terminal 11 will take the form shown by waveform q. Obviously, in this case, the speed at which the output of the sample-and-hold circuit 22 follows changes in the value of the signal at the input terminal is FET 10.
depends on the time the switch is turned on.

第5図に示す増幅器は入力端子1とデコーダ2
及び制御論理回路7との間に接続する。この増幅
器は演算増幅器A501とコンデンサC501と
抵抗R501と抵抗R502とコンデンサC50
2とを具える前置増幅段502を含む。この前置
増幅段502の後段に演算増幅器A502と抵抗
R503と抵抗R504とコンデンサC503と
コンデンサC504とを具える微分器503があ
る。微分器503の出力はライン701を経て制
御論理回路7に供給し、コンデンサC505と抵
抗R505を経て可変減衰器兼バツフア段504
に供給する。可変減衰器兼バツフア段504は演
算増幅器A503とコンデンサC506と抵抗R
506と抵抗R507とを具え、ライン601に
出力信号を出力する。この出力信号はデコーダ2
に供給される。この可変減衰器兼バツフア段は自
動利得比較兼増幅段505により制御される。こ
の自動利得比較兼増幅段505にはライン501
を伝わつてデコーダ2の出力が供給される。ライ
ン501上の信号は2個の抵抗R508,R50
9を直列接続したものを介して演算増幅器A50
4の正入力端子に供給する。正の電源ラインと負
の電源ラインとの間に接続された抵抗R510と
R511とを具える分圧器の抵抗R510とR5
11との接続点を抵抗R512を介して演算増幅
器A504の負の入力端子に接続する。抵抗R5
08と抵抗R509の接続点と抵抗R510と抵
抗R511の接続点との間に2個のダイオードD
501とD502を極を逆にして並列に接続した
ものを接続する。演算増幅器A504の出力端子
を抵抗R513と抵抗R514とを介して演算増
幅器A501の負の入力端子に接続する。抵抗R
513と抵抗R514の接続点をFET T501
のゲート電極に接続する。FET T501のソー
ス電極とドレイン電極とを抵抗R515の両端に
接続する。抵抗R515は負の電源ラインと演算
増幅器A503の正の入力端子との間に接続す
る。演算増幅器A504の正の入力端子と負の電
源ラインとの間にコンデンサC507を接続す
る。演算増幅器A504の出力端子と負の電源ラ
インとの間にコンデンサC508を接続する。演
算増幅器A504の出力端子と負の入力端子との
間にコンデンサC509を接続する。この自動利
得比較兼増幅段505により可変減衰器兼バツフ
ア段504を制御して検出器Dが受け取る信号レ
ベルが変動しても基準―暗信号をほぼ一定に保
つ。
The amplifier shown in Figure 5 has an input terminal 1 and a decoder 2.
and the control logic circuit 7. This amplifier consists of an operational amplifier A501, a capacitor C501, a resistor R501, a resistor R502, and a capacitor C50.
a preamplification stage 502 comprising: 2; After this preamplification stage 502, there is a differentiator 503 including an operational amplifier A502, a resistor R503, a resistor R504, a capacitor C503, and a capacitor C504. The output of the differentiator 503 is supplied to the control logic circuit 7 via a line 701, and then via a capacitor C505 and a resistor R505 to a variable attenuator/buffer stage 504.
supply to. The variable attenuator/buffer stage 504 includes an operational amplifier A503, a capacitor C506, and a resistor R.
506 and a resistor R507, and outputs an output signal on line 601. This output signal is sent to decoder 2
is supplied to This variable attenuator and buffer stage is controlled by an automatic gain comparison and amplification stage 505. This automatic gain comparison and amplification stage 505 has a line 501.
The output of the decoder 2 is supplied through the . The signal on line 501 is connected to two resistors R508, R50
Operational amplifier A50 via series connection of 9
4 positive input terminal. Resistors R510 and R5 of a voltage divider comprising resistors R510 and R511 connected between the positive power supply line and the negative power supply line.
11 is connected to the negative input terminal of operational amplifier A504 via resistor R512. Resistor R5
Two diodes D are connected between the connection point of 08 and resistor R509 and the connection point of resistor R510 and resistor R511.
501 and D502 are connected in parallel with their polarities reversed. The output terminal of operational amplifier A504 is connected to the negative input terminal of operational amplifier A501 via resistor R513 and resistor R514. Resistance R
Connect the connection point between 513 and resistor R514 to FET T501
Connect to the gate electrode of The source and drain electrodes of FET T501 are connected to both ends of resistor R515. Resistor R515 is connected between the negative power supply line and the positive input terminal of operational amplifier A503. A capacitor C507 is connected between the positive input terminal of operational amplifier A504 and the negative power supply line. A capacitor C508 is connected between the output terminal of operational amplifier A504 and the negative power supply line. A capacitor C509 is connected between the output terminal and the negative input terminal of operational amplifier A504. This automatic gain comparison/amplification stage 505 controls the variable attenuator/buffer stage 504 to keep the reference-dark signal substantially constant even if the signal level received by detector D varies.

第10図の波形は信号処理回路の例えばバツク
グラウンド放射線のレベル変動に帰し得る負方向
に向かうドリフトを有する複合信号に対する応答
を示す図である。
The waveforms of FIG. 10 illustrate the response of a signal processing circuit to a composite signal having a negative drift that may be attributable to, for example, variations in the level of background radiation.

上述した第1のタイプの従来技術の系では夫々
の試料信号期間及び基準信号期間の直前の暗信号
期間において暗信号レベルが確定され、これが
夫々試料信号期間及び基準信号期間に確定した試
料信号レベル及び基準信号レベルから差し引かれ
て夫々試料―暗信号及び基準―暗信号を生ずる。
斯くして波形dで示すように期間Taでは基準―
暗信号はRa―D1aで与えられ、試料―暗信号は
Sa―D2aで与えられる。ここでRaは期間Taにお
ける基準信号レベルであり、Saは期間Taにおけ
る試料信号レベルであり、D1aは期間Taにおけ
る第1の暗信号レベルであり、D2aは期間Taに
おける第2の暗信号レベルである。しかし、バツ
クグラウンド放射線レベルが波形dで示すように
ドリフトするため真の暗信号レベルは
D1a+D2a/2及びD2a+D1b/2であり、従つて真の 基準信号レベルはRa−D1a+D2a/2であり、真の 試料信号レベルはSa−D2a+D1b/2である。バツ クグラウンド放射線レベルは波形dに示すように
負に向かつてドリフするためD1aはD1a+D2a/2よ りも一層正であり、D2aはD2a+D1b/2よりも一層 正であり、従つて計算された基準―暗信号と試料
―暗信号とは真の値よりもバツクグラウンド放射
線レベルのドリフトの速度に依存する量だけ低
い。逆にバツクグラウンド放射線が正の方向にド
リフトする場合には基準―暗信号及び試料―暗信
号は真のレベルよりも高い。
In the first type of prior art system described above, the dark signal level is determined in the dark signal period immediately before each sample signal period and the reference signal period, and this is the sample signal level determined in the sample signal period and the reference signal period, respectively. and the reference signal level to yield a sample-dark signal and a reference-dark signal, respectively.
Thus, as shown by the waveform d, in the period Ta, the standard -
The dark signal is given by Ra-D1a, and the sample-dark signal is given by
Sa--Given by D2a. Here, Ra is the reference signal level in the period Ta, Sa is the sample signal level in the period Ta, D1a is the first dark signal level in the period Ta, and D2a is the second dark signal level in the period Ta. be. However, because the background radiation level drifts as shown in waveform d, the true dark signal level is
D1a+D2a/2 and D2a+D1b/2, so the true reference signal level is Ra-D1a+D2a/2 and the true sample signal level is Sa-D2a+D1b/2. Since the background radiation level drifts towards the negative as shown in waveform d, D1a is more positive than D1a + D2a/2, and D2a is more positive than D2a + D1b/2, so the calculated reference - dark Signal and Sample - The dark signal is lower than the true value by an amount that depends on the rate of drift of the background radiation level. Conversely, if the background radiation drifts in the positive direction, the reference-dark signal and the sample-dark signal are higher than the true level.

波形e及びfは前述した従来技術の回路の第2
のタイプの応答を示すものである。この場合試料
―暗信号及び基準―暗信号は基準信号期間及び試
料信号期間の終りにおいて定義されるだけでな
く、各暗信号レベルが確定した時修正されるもの
である。斯くして期間Tbにおいて波形eとして
示す試料―暗信号の場合は試料―暗信号の値が第
1の暗信号期間ではSa―D2aであり、基準信号期
間と第2の暗信号期間ではSa―D1bであり、試料
信号期間ではSa―D2bである。この波形を波す
るとほぼ一定の出力を与えることができる。しか
し波形eから明らかな通り真の試料―暗レベルS
―Dについて対称ではない。基準―暗信号は波形
fで示すように試料―暗信号と同じ様に変化す
る。斯くしてこの回路では計算された試料―暗信
号と基準―暗信号とはバツクグラウンド放射線が
負の方向にドリフトする場合は真の値よりも大き
く、バツクグラウンド放射線が正の方向にドリフ
トする場合は真の値よりも小さい。
Waveforms e and f are the second waveforms of the prior art circuit described above.
This type of response is shown below. In this case, the sample-dark signal and the reference-dark signal are not only defined at the end of the reference signal period and the sample signal period, but are also modified as each dark signal level is established. Thus, in the case of the sample-dark signal shown as waveform e in the period Tb, the value of the sample-dark signal is Sa-D2a in the first dark signal period, and Sa-D2a in the reference signal period and the second dark signal period. D1b, and Sa-D2b during the sample signal period. By applying this waveform, a nearly constant output can be given. However, as is clear from waveform e, the true sample - dark level S
-Not symmetrical about D. The reference dark signal changes in the same way as the sample dark signal, as shown by waveform f. Thus, in this circuit, the calculated sample-dark signal and reference-dark signal are greater than the true value if the background radiation drifts in the negative direction, and are larger than the true value if the background radiation drifts in the positive direction. is smaller than the true value.

波形g及びhは2個の順次の暗信号期間におけ
る暗信号レベルの平均をとり、基準信号又は試料
信号から差し引く信号処理回路の応答を示すもの
である。期間Tbにおいて波形gとして示す試料
―暗信号の計算された値は第1の暗信号期間では
Sa−D1a+D2a/2であり、基準信号期間及び第2 の暗信号期間ではSa−D2a+D1b/2であり、試料 信号期間ではSa−D1b+D2b/2である。それ故期 間Tbに亘る平均値は Sa−D1a+D2a/2+2〔Sa−D2a+D1b
/2〕+Sa−D1b+D2a/2/4 =Sa−3/4・D1b+D2a/2−1
/4・D1a+D2b/2 に等しい。
Waveforms g and h represent the response of a signal processing circuit that averages the dark signal level during two successive dark signal periods and subtracts it from the reference or sample signal. The calculated value of the sample-dark signal shown as waveform g in period Tb is
Sa-D1a+D2a/2, Sa-D2a+D1b/2 during the reference signal period and second dark signal period, and Sa-D1b+D2b/2 during the sample signal period. Therefore, the average value over the period Tb is Sa − D1a + D2a / 2 + 2 [Sa − D2a + D1b
/2〕+Sa-D1b+D2a/2/4 =Sa-3/4・D1b+D2a/2-1
Equal to /4・D1a+D2b/2.

斯くして暗信号レベルは主として試料信号期間
の両側の暗信号期間における暗信号レベルの平均
により定義されるが、試料信号期間から次に遠い
暗信号レベルに因る付加的成分も1/3の重みで付
加される。
The dark signal level is thus primarily defined by the average of the dark signal levels in the dark signal periods on either side of the sample signal period, but the additional component due to the dark signal level next further away from the sample signal period also accounts for 1/3. Added with weight.

第11図に示す複合波形は信号処理回路に交流
結合されている検出器又は例えばパイロ電気検出
器若しくはゴーレイニユーマチツク検出器のよう
な赤外分光光合計で普通に使われている検出器か
ら取り出されるものである。第11a図は検出器
で受け取つたエネルギーを示し、第11b図は信
号処理回路に結合されている生成信号を示す。各
レベルの下降量σxはその平均レベルに関する信
号の大きさ(x)に比例し、τ≫tであればt/
τで与えられる。τは交流結合時定数、換言すれ
ば赤外検出器の低周波熱時定数である。良好な雑
音波特性を得るにはできるだけ長時間に亘つ
て、それもできれば基準信号期間又は試料信号期
間の全体に亘つて、信号の瞬時値を確定するので
はなく、平均レベルをとる必要がある。測定され
た透過率を第1の従来技術の回路の場合のように
Sa,Ra,D1a,D2aを夫々試料、基準及び暗信
号期間の平均信号レベルとして(Sa−D2a)/
(Ra−D1a)として計算し、σ数%とすると透
過率の測定値はTm=Ta+σ/4(1−Ta2)で与 えられる。ここでTmは透過率の測定値、Taは
透過率の真の値である。
The complex waveform shown in FIG. 11 is generated by a detector that is AC coupled to a signal processing circuit or a detector commonly used in infrared spectroscopy, such as a pyroelectric detector or a Goray-neumatic detector. It is taken from. Figure 11a shows the energy received at the detector and Figure 11b shows the generated signal coupled to the signal processing circuit. The amount of decrease σx of each level is proportional to the magnitude (x) of the signal regarding its average level, and if τ≫t, t/
It is given by τ. τ is the AC coupling time constant, in other words the low frequency thermal time constant of the infrared detector. To obtain good noise wave characteristics, it is necessary to take the average level over as long a time as possible, preferably over the entire reference signal period or sample signal period, rather than determining the instantaneous value of the signal. be. The measured transmittance is expressed as in the case of the first prior art circuit.
Sa, Ra, D1a, and D2a are the average signal levels of the sample, reference, and dark signal periods, respectively (Sa−D2a)/
(Ra - D1a), and when it is set to a few percent, the measured value of transmittance is given by Tm = Ta + σ/4 (1 - Ta 2 ). Here, Tm is the measured value of transmittance and Ta is the true value of transmittance.

第12図から明らかな通り、これはTa=1/2の 時σ/4のゼロオフセツトとσ/16の線形性から
の最大偏移を与える。σ=5%とするとσ/4=
1.25%でσ/16=0.31%である。
As is clear from FIG. 12, this gives a zero offset of σ/4 and a maximum deviation from linearity of σ/16 when Ta=1/2. If σ=5%, σ/4=
At 1.25%, σ/16=0.31%.

しかし透過率の測定値を Sa−D1b+D2a/2/Ra−D1a+D2a/2 として計算すると、透過率の測定はTm=Ta+
(1−Ta2)σ2/8で与えられる。
However, if the measured transmittance value is calculated as Sa−D1b+D2a/2/Ra−D1a+D2a/2, then the transmittance measurement is Tm=Ta+
It is given by (1-Ta 22 /8.

第5図から明らかな通り、これはσ2/8のゼロ
オフセツトとσ2/32の線形性からの最大偏移とを
与える。σ=5%とするとこれは0.31%のゼロオ
フセツトと0.0078%の線形性からの最大偏移を与
える。
As can be seen in FIG. 5, this gives a zero offset of σ 2 /8 and a maximum deviation from linearity of σ 2 /32. Taking σ=5%, this gives a zero offset of 0.31% and a maximum deviation from linearity of 0.0078%.

斯くして夫々の試料信号期間と基準信号期間の
両側の暗信号期間中の暗信号レベルを平均化する
ことにより線形性と、透過率の測定値の真の値か
らのオフセツトの重要な改良を達成できる。
Thus, by averaging the dark signal levels during the dark signal periods on either side of each sample and reference signal period, a significant improvement in linearity and offset from the true value of the transmittance measurements is obtained. It can be achieved.

第6図はこの平均化を行ない得るデコーダ7を
示す。信号処理回路は4個のサンプル―ホールド
回路604,605,606及び607と2個の
減算回路608及び609とを具える。
FIG. 6 shows a decoder 7 capable of performing this averaging. The signal processing circuit includes four sample-hold circuits 604, 605, 606 and 607 and two subtraction circuits 608 and 609.

サンプル―ホールド回路606はFET T60
4,抵抗R604,コンデンサC604及び演算
増幅器A604を具え、サンプル―ホールド回路
605はFET T605,抵抗R605,コンデ
ンサC605及び演算増幅器A605を具え、サ
ンプル―ホールド回路606はFET T606,
抵抗R606,コンデンサC606及び演算増幅
器A606を具え、サンプル―ホールド回路60
7はFET T607,抵抗R607,コンデンサ
C607及び演算増幅器A607を具える。
Sample-hold circuit 606 is FET T60
4. The sample-hold circuit 605 includes a resistor R604, a capacitor C604, and an operational amplifier A604; the sample-hold circuit 605 includes a FET T605, a resistor R605, a capacitor C605, and an operational amplifier A605;
A sample-and-hold circuit 60 comprising a resistor R606, a capacitor C606 and an operational amplifier A606.
7 includes a FET T607, a resistor R607, a capacitor C607, and an operational amplifier A607.

減算回路608と609とは形が同一であり、
減算回路608は演算増幅器A608を具える
が、その正の入力端子は抵抗R608及びR60
9(これらの両端間にコンデンサC608を接続
する)並びにR610及びR611を具える抵抗
回路網でバイアスする。抵抗R612とコンデン
サC612とを並列に接続したものを演算増幅器
A608の出力端子と負の入力端子との間に接続
する。減算回路608の第1の入力端子を抵抗R
613を介して演算増幅器A608の負の入力端
子に接続し、第2の入力端子を抵抗R614を介
して演算増幅器A608の正の入力端子に接続す
る。減算回路609も形は同じで抵抗R618―
R623、コンデンサC618及びC622並び
に演算増幅器A609を具える。
The subtraction circuits 608 and 609 have the same shape,
Subtraction circuit 608 includes operational amplifier A608, whose positive input terminal is connected to resistors R608 and R60.
9 (with capacitor C608 connected across them), and a resistor network comprising R610 and R611. A resistor R612 and a capacitor C612 connected in parallel are connected between the output terminal and the negative input terminal of operational amplifier A608. The first input terminal of the subtraction circuit 608 is connected to a resistor R.
613 to the negative input terminal of operational amplifier A608, and its second input terminal is connected to the positive input terminal of operational amplifier A608 through resistor R614. The subtraction circuit 609 has the same shape and has a resistor R618.
R623, capacitors C618 and C622, and operational amplifier A609.

複合波形aを第5図に示す増幅器でしかるべく
処理した後ライン601からサンプル―ホールド
回路604〜607に印加する。タイミング信号
e,d,c及びbを夫々端子3,4,5及び6か
らサンプル―ホールド回路604〜607へ印加
する。これにより期間T1、即ち第1の暗信号期
間においてサンプル―ホールド回路607はタイ
ミング信号bがFET607を導通させその時の
複合波形の大きさをコンデンサC607に蓄える
時この複合波形をサンプリングする。このように
して第1の暗信号期間即ち放射線ビームが検出器
Dからはずれる期間に検出器Dに落ちる放射線を
表わすものが蓄えられる。同様にして基準信号の
値をコンデンサC606に蓄わえ、試料信号の値
をコンデンサC604に蓄わえ、第2の暗信号期
間の信号をコンデンサC605に蓄わえる。サン
プル―ホールド回路605と607の出力端子を
夫々抵抗R630とR631とを介してから一緒
にまとめ、最近の2個の暗信号期間中の合成信号
の平均値を減算回路608及び609の各々の一
方の入力端子に印加するようにする。サンプル―
ホールド回路604の出力を減算回路608の他
方の入力端子に印加し、サンプル―ホールド回路
606の出力を減算回路609の他方の入力端子
に印加すると共に、ライン501を介して自動利
得比較兼増幅器505(第5図)に印加する。
Composite waveform a, after being appropriately processed by the amplifier shown in FIG. 5, is applied on line 601 to sample-and-hold circuits 604-607. Timing signals e, d, c and b are applied to sample-and-hold circuits 604-607 from terminals 3, 4, 5 and 6, respectively. As a result, during the period T1, ie, the first dark signal period, the sample-hold circuit 607 samples the composite waveform when the timing signal b makes the FET 607 conductive and stores the magnitude of the composite waveform at that time in the capacitor C607. In this way, a representation of the radiation falling on the detector D during the first dark signal period, ie the period when the radiation beam leaves the detector D, is stored. Similarly, the value of the reference signal is stored in capacitor C606, the value of the sample signal is stored in capacitor C604, and the signal of the second dark signal period is stored in capacitor C605. The output terminals of sample-and-hold circuits 605 and 607 are connected together through resistors R630 and R631, respectively, and the average value of the composite signal during the last two dark signal periods is applied to one of each of subtraction circuits 608 and 609. so that it is applied to the input terminal of sample-
The output of the hold circuit 604 is applied to the other input terminal of the subtraction circuit 608 and the output of the sample-and-hold circuit 606 is applied to the other input terminal of the subtraction circuit 609 as well as to the automatic gain comparator and amplifier 505 via line 501. (Figure 5).

ライン602に接続されている減算回路608
の出力端子からは前述したように積分回路iの制
御の下に積分器20(第2図)の入力端子に印加
される試料―暗信号を提供し、ライン603に接
続されている減算回路609の出力端子からはこ
れまた積分信号iの制御の下に積分器21(第2
図)の入力端子に印加される基準―暗信号を提供
する。
Subtraction circuit 608 connected to line 602
A subtraction circuit 609 is connected to line 603, from the output terminal of which provides a sample-dark signal which is applied to the input terminal of integrator 20 (FIG. 2) under the control of integrator circuit i as described above. From the output terminal of the integrator 21 (second
Provides a reference-dark signal applied to the input terminal in Figure).

減算回路608はその第1の入力端子に最新の
試料信号を受け取り、その第2の入力端子に最新
の2個の暗信号の平均値を受け取る。減算回路6
09はその第1の入力端子に最新の基準信号を受
け取り、その第2の入力端子に最新の2個の暗信
号の平均値を受け取る。その結果ライン602に
現われる減算回路608の出力は第3図に示す波
形gのようになり、ライン603に現われる減算
回路609の出力は波形hのようになる。これら
の波形に適当な波を施し、比をとると透過率の
値が得られる。
Subtraction circuit 608 receives the most recent sample signal at its first input terminal and the average value of the two most recent dark signals at its second input terminal. Subtraction circuit 6
09 receives at its first input the latest reference signal and at its second input the average value of the two latest dark signals. As a result, the output of the subtraction circuit 608 appearing on line 602 has a waveform g shown in FIG. 3, and the output of the subtraction circuit 609 appearing on line 603 has a waveform h. By applying appropriate waves to these waveforms and taking the ratio, the transmittance value can be obtained.

制御論理回路7を第7図及び第8図に詳細に示
すが、これはエネルギーレベル検出器703、二
乗回路704、エネルギーレベル比較器705及
び第8図に示す論理素子を具える。第7図にはこ
の他比較器706もあるが、これは第2図に示す
比較器706に代るものである。
The control logic circuit 7 is shown in detail in FIGS. 7 and 8 and comprises an energy level detector 703, a squaring circuit 704, an energy level comparator 705 and the logic elements shown in FIG. There is also a comparator 706 shown in FIG. 7, which replaces the comparator 706 shown in FIG.

エネルギーレベル検出器703の入力端子はラ
イン701を介して差動増幅段503(第5図)
の出力端子に接続されており、FET T703,
抵抗R703,コンデンサC704及び演算増幅
器A703とを有するサンプル―ホールド回路を
具える。
The input terminal of the energy level detector 703 is connected to the differential amplifier stage 503 (FIG. 5) via the line 701.
is connected to the output terminal of FET T703,
A sample-and-hold circuit is provided having a resistor R703, a capacitor C704, and an operational amplifier A703.

このサンプル―ホールド回路にはコンデンサC
703を介して信号を入力する。FET T703
は波形Cによりスイツチされ、その結果期間T2
において検出器に落ちる放射線が保持される。コ
ンデンサC703とFET T703の接続点と負
の電源ラインとの間に抵抗R723とFET T7
23とを直列に接続したものを接続する。FET
T723のゲートには波形bを供給し、期間T2
の前にコンデンサC703を放電させておく。サ
ンプル―ホールド回路の出力端子は2個の抵抗R
704とR705を直列接続した枝路を介して負
の電源ラインに接続する。抵抗R704とR70
5の接続点はエネルギーレベル検出器703の出
力端子を構成し、その先に二乗回路704を接続
する。
This sample-hold circuit has a capacitor C
A signal is input via 703. FET T703
is switched by waveform C, resulting in period T2
The radiation falling on the detector at is retained. Connect resistor R723 and FET T7 between the connection point of capacitor C703 and FET T703 and the negative power supply line.
23 are connected in series. FET
Waveform b is supplied to the gate of T723, and period T2
The capacitor C703 should be discharged before. The output terminal of the sample-hold circuit is connected to two resistors R.
704 and R705 are connected to the negative power supply line via a series-connected branch. Resistors R704 and R70
A connection point 5 constitutes an output terminal of an energy level detector 703, and a squaring circuit 704 is connected to the end thereof.

二乗回路704は演算増幅器A704を具える
が、この演算増幅器A704の正の入力端子は抵
抗R704とR705の接続点に接続する。演算
増幅器A704の出力端子は抵抗R706を介し
て演算増幅器A704の負の入力端子に接続す
る。2個のダイオードD701及びD702並び
に抵抗R708を直列接続したものを演算増幅器
A704の負の入力端子と負の電源ラインとの間
に接続する。またダイオードD701とD702
の接続点を抵抗R707を介して負の電源ライン
に接続する。
The squaring circuit 704 includes an operational amplifier A704 whose positive input terminal is connected to the connection point between resistors R704 and R705. The output terminal of operational amplifier A704 is connected to the negative input terminal of operational amplifier A704 via a resistor R706. A series connection of two diodes D701 and D702 and a resistor R708 is connected between the negative input terminal of operational amplifier A704 and the negative power supply line. Also diodes D701 and D702
The connection point of is connected to the negative power supply line via resistor R707.

この二乗回路はダイオードD701が導通を開
始する迄即ち入力電圧が約625mVよりも高くな
る迄利得が1である。その後利得は
R706+R708/R708で表わされる。これは3に等しく おける。入力電圧が1.25Vに達するとダイオード
D702も導通し、利得は式 R706+R707×R708/R707+R708/R707×R708/R707+
R708 で表わされる。これは6に等しくできる。第9図
は0Vと2.5Vの間で変化する入力信号に対する二
乗回路の応答を示すものである。この応答は最大
入力信号の25%、50%及び100%で正しくなるよ
うな折線で近似できる。実際には折点でダイオー
ドが徐々にターンオンするため曲線は滑らかにな
る。二乗回路の出力電圧は1.6(Vin)2である。
This squaring circuit has a gain of 1 until diode D701 begins to conduct, that is, until the input voltage rises above about 625 mV. Then the gain is
It is expressed as R706+R708/R708. Let this be equal to 3. When the input voltage reaches 1.25V, diode D702 also conducts, and the gain is calculated by the formula R706+R707×R708/R707+R708/R707×R708/R707+
Represented by R708. This can be equal to 6. FIG. 9 shows the response of the squaring circuit to an input signal varying between 0V and 2.5V. This response can be approximated by a broken line that is correct at 25%, 50%, and 100% of the maximum input signal. In reality, the diode gradually turns on at the bending point, so the curve becomes smooth. The output voltage of the square circuit is 1.6 (Vin) 2 .

エネルギーレベル比較器705はコンデンサC
705を充電するための定電流源、比較器及び第
2図の基準レベル比較器の修正形態をとる基準レ
ベル比較器706で制御されるスイツチを具え
る。定電流源はpnpトランジスタT705を具え
るが、そのエミツタを抵抗R710を介して正の
電源ラインに接続し、ベースを正の電源ラインと
負の電源ラインとの間に接続された抵抗R711
と予じめセツトされたポテンシヨメータR712
とを具える分圧器に接続する。トランジスタT7
05のコレクタとコンデンサC705の接続点を
抵抗R713を介して高速比較器A705の負の
入力端子に接続する。高速比較器A705はその
関連要素、即ちダイオードD703と低抗R71
4及びR715と共に1個の比較器を形成する。
FET T704を具えるスイツチは二乗回路70
4の出力端子をコンデンサC705とトランジス
タT705のコレクタとの接続点に接続する。
FET T704はダイオードD704と抵抗R7
09を介して基準レベル比較器706の出力によ
り制御される。
Energy level comparator 705 is capacitor C
705, a comparator, and a switch controlled by a reference level comparator 706, which takes the form of a modification of the reference level comparator of FIG. The constant current source comprises a pnp transistor T705, the emitter of which is connected to the positive power line through a resistor R710, and the base of which is connected to a resistor R711 between the positive and negative power lines.
and preset potentiometer R712.
Connect to a voltage divider with transistor T7
The connection point between the collector of 05 and capacitor C705 is connected to the negative input terminal of high-speed comparator A705 via resistor R713. The high speed comparator A705 has its associated elements, namely the diode D703 and the low resistance R71.
4 and R715 form one comparator.
A switch equipped with FET T704 is a square circuit 70
The output terminal of No. 4 is connected to the connection point between the capacitor C705 and the collector of the transistor T705.
FET T704 is diode D704 and resistor R7
09 by the output of the reference level comparator 706.

基準レベル比較器は演算増幅器A706を具え
るが、その負の入力端子は正の電源ラインと負の
電源ラインの間に接続されている2個の抵抗R7
16とR717を具える分周器に接続する。積分
器21の出力端子に接続されている入力ライン7
02と演算増幅器A706の正の入力端子との間
に抵抗R718を接続する。演算増幅器A706
の正の入力端子と負の入力端子との間にダイオー
ドD706を接続する。また演算増幅器A706
の正の入力端子とその出力端子との間に抵抗R7
19を接続する。演算増幅器A706の出力端子
を抵抗R720を介して正の電源ラインに接続
し、ダイオードD707を介して出力ライン70
7に接続する。出力ライン707を抵抗R721
を介して正の電源ラインに接続する。
The reference level comparator comprises an operational amplifier A706, the negative input terminal of which is connected between two resistors R7 between the positive and negative power lines.
16 and R717. Input line 7 connected to the output terminal of integrator 21
02 and the positive input terminal of operational amplifier A706. Operational amplifier A706
A diode D706 is connected between the positive and negative input terminals of . Also operational amplifier A706
A resistor R7 is connected between the positive input terminal of
Connect 19. The output terminal of operational amplifier A706 is connected to the positive power supply line through a resistor R720, and the output terminal of operational amplifier A706 is connected to the positive power supply line through a diode D707.
Connect to 7. Connect output line 707 to resistor R721
Connect to the positive power line through.

動作に当つてはエネルギーレベル検出器703
は期間T2における複合波形aの大きさをサンプ
リングし、コンデンサC704にこの値を保持
し、これにより二乗回路704の入力端子に基準
セルを透過する放射線の大きさを表わす信号を与
える。二乗回路の出力は基準レベル比較器706
の出力で制御されるFET T704を介してエネ
ルギーレベル比較器に供給される。これによりコ
ンデンサC705は放電し、基準比較器の出力が
正の時コンデンサC705と抵抗R713の接続
点に基準セルを透過した放射線の大きさの二乗に
比例する負の電圧を生ずる。基準比較器の出力が
負に向う時FET T704はスイツチオフされ、
コンデンサC705は定電流源により直線的に充
電される。この作用は第3図の波形kで示され
る。この波形kの信号により比較器A705の出
力端子からは第3図の波形lの形をした信号が出
力される。第3図から明らかな通り波形lのマー
ク/スペース比は二乗回路704の出力の大きさ
に依存する。比較器A705の出力は後述するよ
うに制御論理回路で修正されて第2図のサンプル
−ホールド回路22の制御信号を発生する。
In operation, the energy level detector 703
samples the magnitude of composite waveform a during period T2 and holds this value in capacitor C704, thereby providing a signal representing the magnitude of the radiation transmitted through the reference cell to the input terminal of squaring circuit 704. The output of the squaring circuit is the reference level comparator 706
is fed to the energy level comparator via FET T704 controlled by the output of . This discharges capacitor C705, producing a negative voltage at the junction of capacitor C705 and resistor R713 proportional to the square of the magnitude of the radiation transmitted through the reference cell when the output of the reference comparator is positive. When the output of the reference comparator goes negative, FET T704 is switched off;
Capacitor C705 is linearly charged by a constant current source. This effect is illustrated by waveform k in FIG. A signal having the waveform l shown in FIG. 3 is outputted from the output terminal of the comparator A705 due to the signal having the waveform k. As is clear from FIG. 3, the mark/space ratio of waveform l depends on the magnitude of the output of squaring circuit 704. The output of comparator A705 is modified by control logic as described below to generate a control signal for sample-and-hold circuit 22 of FIG.

第8図は第3図の波形i,f及びmを生ずる論
理回路の回路図である。入力端子4及び6をOR
ゲート800の入力端子に接続し、ORゲート8
00の出力端子を単安定マルチバイブレータ80
1の入力端子に接続する。こうすると期間T1又
はT3のパルスの立上り縁により単安定マルチバ
イブレータ801が2個の双安定回路802及び
803をセツトするパルスを発生する。双安定回
路803の出力端子はインバータ804を介し
て出力ライン805に接続する。この出力端子
からは第2図の積分器20及び21の動作を統制
する波形iが出力される。双安定回路803はこ
の双安定回路803のリセツト入力端子に接続さ
れているライン707上の基準比較器の出力が負
になる時、即ち基準積分器21の出力が予じめセ
ツトされた値に達した時又は次の期間T2又はT
4の終りに於いてリセツトされる。入力端子3と
5はNORゲート806の入力端子に接続する。
NORゲート806の出力端子は単安定マルチバ
イブレータ807の入力端子に接続する。単安定
マルチバイブレータ807の出力端子は双安定回
路803のクロツク入力端子に接続する。こうす
ると波形c又はeの立下り縁により双安定回路8
03が状態を変える。かくして期間T2又はT4
の終り又は積分器21の出力が予じめセツトされ
た値に列達すると積分パルスiは消える。双安定
回路803のQ出力端子は単安定回路807の抑
止入力端子に接続し、積分が完了したならば単安
定回路807が出力パルスを出して双安定回路8
03をクロツクすることがないようにする。従つ
て双安定回路803は基準信号期間又は試料信号
期間T2及びT4が終る前にライン707を介し
てリセツトされる。
FIG. 8 is a circuit diagram of a logic circuit that produces waveforms i, f, and m of FIG. OR input terminals 4 and 6
Connect to the input terminal of gate 800 and OR gate 8
Connect the output terminal of 00 to monostable multivibrator 80
Connect to input terminal 1. The rising edge of a pulse during period T1 or T3 will then cause monostable multivibrator 801 to generate a pulse that sets two bistable circuits 802 and 803. The output terminal of bistable circuit 803 is connected to output line 805 via inverter 804 . A waveform i controlling the operation of integrators 20 and 21 shown in FIG. 2 is output from this output terminal. The bistable circuit 803 operates such that when the output of the reference comparator on the line 707 connected to the reset input terminal of the bistable circuit 803 becomes negative, that is, the output of the reference integrator 21 reaches a preset value. When reached or next period T2 or T
It is reset at the end of 4. Input terminals 3 and 5 are connected to the input terminals of NOR gate 806.
The output terminal of NOR gate 806 is connected to the input terminal of monostable multivibrator 807. The output terminal of monostable multivibrator 807 is connected to the clock input terminal of bistable circuit 803. In this way, the falling edge of waveform c or e causes bistable circuit 8
03 changes state. Thus period T2 or T4
The integral pulse i disappears at the end of the cycle or when the output of the integrator 21 reaches a preset value. The Q output terminal of the bistable circuit 803 is connected to the inhibit input terminal of the monostable circuit 807, and when the integration is completed, the monostable circuit 807 outputs an output pulse and the bistable circuit 8
03 should not be clocked. Therefore, the bistable circuit 803 is reset via line 707 before the end of the reference signal period or sample signal period T2 and T4.

ライン707に接続されている基準レベル比較
器706の出力端子をインバータ808を介して
NANDゲート809の一方の入力端子に接続す
る。NANDゲート809の他方の入力端子には
ライン708を介してエネルギーレベル比較器7
05の出力端子を接続する。NANDゲート80
9の出力端子はインバータ810を介して出力ラ
イン811に接続する。このNANDゲート80
9で波形hとlとが組み合わされてパルス長が二
乗回路704の出力に比例し、従つて期間T2、
即ち基準セルを通過する放射線が検出器に入射す
る時検出器Dが受け取るエネルギーの二乗に比例
するサンプル―ホールドパルスmを発生する。
The output terminal of the reference level comparator 706 connected to line 707 is
Connect to one input terminal of NAND gate 809. The other input terminal of NAND gate 809 is connected to energy level comparator 7 via line 708.
Connect the output terminal of 05. NAND gate 80
The output terminal of 9 is connected to an output line 811 via an inverter 810. This NAND gate 80
9, the waveforms h and l are combined so that the pulse length is proportional to the output of the squaring circuit 704, so that the period T2,
That is, it generates a sample-and-hold pulse m that is proportional to the square of the energy received by the detector D when radiation passing through the reference cell is incident on the detector.

NORゲート806の出力も期間T2及びT4
の最初において双安定回路802をリセツトする
と共に、NANDゲート812の一方の入力端子
に印加される。NANDゲート812の他方の入
力端子は双安定回路802の出力端子に接続す
る。NANDゲート812の出力端子はインバー
タ813に接続する。NANDゲート809の出
力端子はインバータ814に接続し、インバータ
814をインバータ815に接続する。インバー
タ813と815とを一緒にして出力ライン81
6に接続し、出力ライン816の先にある第2図
の積分器20及び21にゼロクランプ信号、波形
fを供給する。かくしてゼロクランプ信号は期間
T2とT3の間及びT4とT1の間にだけ生ず
る。
The output of NOR gate 806 is also during periods T2 and T4.
It is applied to one input terminal of NAND gate 812 while resetting bistable circuit 802 at the beginning of . The other input terminal of NAND gate 812 is connected to the output terminal of bistable circuit 802. The output terminal of NAND gate 812 is connected to inverter 813. The output terminal of NAND gate 809 is connected to inverter 814, which in turn is connected to inverter 815. Inverters 813 and 815 are combined to output line 81
6 and supplies a zero clamp signal, waveform f, to integrators 20 and 21 of FIG. 2 at the end of output line 816. Thus, the zero clamp signal occurs only between periods T2 and T3 and between T4 and T1.

代りの実施例では期間T1乃至T4の各々の間
に検出器に落ちる放射線のレベルを表わす信号を
積算型デイジタルボルトメータで測定し、データ
をメモリに蓄える。次に試料―暗信号と基準―暗
信号の差と後者に対する前者の比を演算装置で計
算する。応答時間は期間T2における信号の大き
さに依存する期間に亘つて結果の平均をとること
により変えることができる。この技術を用いると
平均をとる期間の測定結果に重みづけをする、例
えば最新の測定に大きな重みを与えるようにする
こともできる。
In an alternative embodiment, a signal representative of the level of radiation falling on the detector during each of time periods T1-T4 is measured with an integrating digital voltmeter and the data is stored in memory. Next, the difference between the sample-dark signal and the reference-dark signal and the ratio of the former to the latter are calculated by a calculation device. The response time can be varied by averaging the results over a period that depends on the magnitude of the signal in period T2. Using this technique, it is also possible to weight the measurement results during the averaging period, for example, giving greater weight to the most recent measurements.

また中央処理装置の演算装置で任意の所望通り
の数のサイクルに亘つて平均した暗レベルを表わ
す信号を用いて試料―暗信号及び基準―暗信号を
計算することもできる。こうするとすぐ隣接する
暗期間におけるもの以外の変動の効果を考慮に入
れて測定された暗信号の大きさに重みを与えるこ
とができる。
It is also possible to calculate the sample-dark signal and the reference-dark signal using signals representing the dark level averaged over any desired number of cycles in the arithmetic unit of the central processing unit. This allows the magnitude of the measured dark signal to be weighted to take into account the effects of variations other than those in immediately adjacent dark periods.

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

第1図は本発明二重ビーム分光光度計の略図、
第2図は第1図の分光光度計で使用するための信
号処理回路の回路図、第3図は第2図の信号処理
回路の動作を説明するための波形図、第4図は第
2図のサンプル―ホールド回路のステツプ入力に
対する応答を示す線図、第5図は放射線検出器と
第2図の信号処理回路の入力端子との間に挿入さ
れる増幅器の回路図、第6図は第2図のデコード
回路の詳細な回路図、第7図及び第8図は第2図
の制御論理回路の詳細な回路図、第9図は制御論
理回路の二乗回路の応答を示す線図、第10図は
種々の処理回路のバツクグラウンド放射線のレベ
ルが変動する時発生する複合信号に対する応答を
示す線図、第11図は或る種の検出器のそこに入
射する放射線に対する応答を示す線図、第12図
は従来技術の処理回路を用いる場合の測定された
透過率を実際の透過率に対して描いたグラフの
図、第13図は第6図の回路を用いる場合の第1
2図相当の図である。 S…放射線源、SC…試料セル、RC…基準セ
ル、MC…測定室、MO…モノクロメータ、D…
検出器、PC…信号処理回路、I…表示器、M1
〜M10…鏡、G…回折格子、SL…スリツト、
SB,RB,CB…放射線の通路、1…入力端子、
2…デコーダ、3〜6…端子、7…制御論理回
路、8〜10…FET、12,13…FET、11
…出力端子、20,21…積分器、22…サンプ
ル―ホールド回路、502…前置増幅器、503
…微分器、504…可変減衰器兼増幅段、505
…自動利得比較兼増幅段、604〜607…サン
プル―ホールド回路、608,609…減算回
路、703…エネルギー検出器、704…二乗回
路、705…エネルギーレベル比較器、706…
比較器。
FIG. 1 is a schematic diagram of the dual beam spectrophotometer of the present invention;
Fig. 2 is a circuit diagram of a signal processing circuit for use in the spectrophotometer shown in Fig. 1, Fig. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the signal processing circuit shown in Fig. 2, and Fig. 4 is a circuit diagram of a signal processing circuit used in the spectrophotometer shown in Fig. 1. Figure 5 is a diagram showing the response to the step input of the sample-hold circuit in Figure 5. Figure 5 is a circuit diagram of an amplifier inserted between the radiation detector and the input terminal of the signal processing circuit in Figure 2. A detailed circuit diagram of the decoding circuit in FIG. 2, FIGS. 7 and 8 are detailed circuit diagrams of the control logic circuit in FIG. 2, and FIG. 9 is a diagram showing the response of the square circuit of the control logic circuit. FIG. 10 is a diagram showing the response of various processing circuits to the complex signals generated as the level of background radiation varies; FIG. 11 is a diagram showing the response of certain types of detectors to radiation incident thereon. 12 is a graph plotting the measured transmittance against the actual transmittance when using the processing circuit of the prior art, and FIG.
This is a diagram equivalent to Figure 2. S... Radiation source, SC... Sample cell, RC... Reference cell, MC... Measurement chamber, MO... Monochromator, D...
Detector, PC...signal processing circuit, I...indicator, M1
~M10...mirror, G...diffraction grating, SL...slit,
SB, RB, CB...Radiation path, 1...Input terminal,
2...Decoder, 3-6...Terminal, 7...Control logic circuit, 8-10...FET, 12, 13...FET, 11
...Output terminal, 20, 21...Integrator, 22...Sample-hold circuit, 502...Preamplifier, 503
... Differentiator, 504 ... Variable attenuator and amplification stage, 505
...Automatic gain comparison and amplification stage, 604-607...Sample-hold circuit, 608, 609...Subtraction circuit, 703...Energy detector, 704...Squaring circuit, 705...Energy level comparator, 706...
Comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 検出器で発生される信号を受け、放射線源か
ら試料セルを含む第1の通路を通つて検出器で受
け取つた放射線からバツクグラウンド放射線を差
し引いたものを表わす第1の信号と、放射線源か
ら基準セルを含む第2の通路を通つて検出器が受
け取つた放射線からバツクグラウンド放射線を差
し引いたものを表わす第2の信号とを作る信号処
理回路を具え、上記の検出器で受け取つた放射線
が第1の通路を通つてきた放射線も第2の通路を
通つてきた放射線も検出器に入射することが妨げ
られる暗信号期間により分離される飛越しパルス
の形態をしており、上記検出器がそこで受け取つ
た放射線の大きさを表わす複合電気信号を出力す
る波長連続走査型の二重ビーム分光光度計におい
て、順次の暗信号期間において検出器が発生した
信号が連続して平均され、前記順次の暗信号期間
が、第1および第2の通路からの信号に対応する
それぞれの期間の各側において少なくとも1つの
暗信号期間を含み、放射線が第1の通路を通つて
きて受け取られる時検出器が発生する信号と放射
線が第2の通路を通つてきて受け取られる時検出
器が発生する信号とから上記平均値を差し引いて
夫々前記第1の信号と第2の信号とを作ることを
特徴とする二重ビーム分光光度計。 2 前記順次の暗信号期間が、第1および第2の
通路からの信号に対応するそれぞれの期間の各側
においてそれぞれ1つの暗信号期間のみを含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の二重
ビーム分光光度計。 3 前記信号処理回路に4個のサンプル―ホール
ド回路を設け、第1のサンプル―ホールド回路で
第1の通路を通つて受け取られた放射線を表わす
信号を蓄え、第2のサンプル―ホールド回路で第
2の通路を通つて受け取られた放射線を表わす信
号を蓄え、第3と第4のサンプル―ホールド回路
で順次の暗信号期間において受け取られた放射線
を表わす信号を蓄え、この第3と第4のサンプル
―ホールド回路の出力を平均する手段を設け、第
1入力端子を第1のサンプル―ホールド回路の出
力端子に接続し、さらに第2の入力端子を上記平
均化手段の出力端子に接続した第1の減算器と、
第1の入力端子を第2のサンプル―ホールド回路
の出力端子に接続し、さらに第2の入力端子を前
記平均化手段の出力端子に接続した第2の減算器
の出力を夫々第1と第2の信号とすることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の分光光度計。 4 前記平均化手段が抵抗回路網を具えることを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載の分光光度
計。
Claims: 1. A first radiation source receiving a signal generated at a detector and representing radiation received at the detector from a radiation source through a first path including a sample cell, minus background radiation. a signal processing circuit for producing a signal and a second signal representative of the radiation received by the detector from the radiation source through the second path including the reference cell, minus background radiation; The radiation received at the detector is in the form of interlaced pulses separated by a dark signal period during which both the radiation passing through the first path and the radiation passing through the second path are prevented from entering the detector. , in a wavelength continuous scanning double beam spectrophotometer which outputs a composite electrical signal representative of the magnitude of the radiation received by the detector, in which the signals generated by the detector during successive dark signal periods are successively averaged. and wherein the sequential dark signal periods include at least one dark signal period on each side of each period corresponding to signals from the first and second paths, and wherein the radiation passes through the first path. The signal generated by the detector when the radiation is received and the signal generated by the detector when the radiation is received through the second path are subtracted by the above average value to obtain the first signal and the second signal, respectively. A dual-beam spectrophotometer characterized by making. 2. The sequential dark signal periods include only one dark signal period on each side of each period corresponding to signals from the first and second paths. Dual beam spectrophotometer as described. 3. The signal processing circuit includes four sample-and-hold circuits, a first sample-and-hold circuit stores a signal representative of the radiation received through the first path, and a second sample-and-hold circuit stores a signal representative of the radiation received through the first path. A third and fourth sample-and-hold circuit stores signals representative of radiation received during successive dark signal periods; means for averaging the output of the sample-and-hold circuit, a first input terminal connected to the output terminal of the first sample-and-hold circuit, and a second input terminal connected to the output terminal of the averaging means; 1 subtractor,
a second subtracter having a first input terminal connected to the output terminal of the second sample-and-hold circuit and a second input terminal connected to the output terminal of the averaging means; 2. The spectrophotometer according to claim 1, wherein the spectrophotometer has two signals. 4. A spectrophotometer according to claim 3, characterized in that said averaging means comprises a resistive network.
JP2680780A 1979-03-05 1980-03-05 Spectrophotometer Granted JPS55140121A (en)

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