JPH02183142A - スペクトロポーラリメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、円二色性（ＣＤ）と直線複屈折（ＬＢ）のう
ち少なくとも−っに関する量、及び、直線二色性（！、
Ｄ）と円複屈折（ＣＢ）と直線複屈折（ＬＢ）のうち少
なくとも−・つに関する量を測定するスペクトロポーラ
リメータに関する。

［従来の技術］ 第３図は従来のスペクトロポーラリメータの一例を示す
。このスペクトロポーラリメータは、互いにほぼ独立な
円二色性測定装置と旋光分散針とからなる。最初に二色
性測定装置について説明する。

光源１０からの白色光はモノクロメータ１２により単色
光にされ、偏光子１４Ａを通って直線偏光にされ、さら
に光弾性変調器１６を通って右楕円偏光と左楕円偏光と
に交互に周波数ｆで変調され、次いで試料２２Ａを透過
した光の強度が光電子増倍管２４Ａにより検出される。

試料２２Ａが円二色性を示せば、すなわち右円偏光と左
円偏光の吸光度に差があれば、光電子増倍管２４Ａの出
力に周波数ｒの信号成分が含まれる。円二色性（ＣＤ）
はこの成分の大きさを直流成分の大きさで除することに
より求められる。

試料２２Ａが直線２色性を示せば、光電子増倍管２４Ａ
の出力に周波数２「の信号成分が含まれる。

直線二色性（ＬＤ）は、この成分の大きさを直流成分の
大きさで除することにより求められる。

以下、このようなＣＤ及びＬＤの測定方法を位相差変調
・電気的測定法と称する。

一方、旋光分散針では、可動反射鏡２５Ａをモノクロメ
ータ１２と偏光子１４Ａとの間の光路中に移動させてモ
ノクロメーク１２からの単色光を反射鏡２５Ａ、２５Ｂ
で反射させ、偏光子１４Ｂを通らせて直線偏光にし、こ
れをファラデーセル２６、試料２２Ｂ１検光子２８を順
次通らせてその光強度を光電子増倍管２４Ｂにより検出
する。

検光子２８の透過軸方位は最初、偏光子１４Ｂの透過軸
方向に対し９Ｇ”になっている。また、ファラデーセル
２６のコイルには駆動回路３０から周波数「゛の交流電
流が流されており、偏光子１４Ｂからの直線偏光はファ
ラデーセル２６を通ることによりその偏光面が周波数「
゛で対称角振動する；したがって、試料２２Ｂが旋光性
を示さなければ光電子増倍管２４Ｂの出力に含まれる交
流成分の周波数は２「゛となる。しかし、試料２２が旋
光性を示せば、すなわち右円偏光と左円偏光の屈折率が
異なれば、試料２２Ｂにより直線偏光の偏光面が回転さ
れるので、光電子増倍管２４８の出力には周波数「°の
信号成分も含まれる。そこで、この成分が零になるよう
に、ステプピングモータ３２により検光子２８の透過軸
方向を回転させると、その回転角が旋光度に等しくなる
。ステッピングモータ２０を回転させることによりモノ
クロメータ１２の出射光波長を変化させて旋光度の曲線
を描いたものが旋光分散（ＯＲＤ）である。

試料２２Ｂが、直線二色性を示せば、ＯＲＤの場合と同
様に、周波数ｆ゛の交流成分が零となる検光子２８の透
過軸の回転角θからＬＤは ＬＤ＝　ｔａｎｈ−’（ｓｉｎ２θ）として求められる
。

以下、このようなＯＲＤ及びＬＤの測定方法を偏光方位
角可変・光学的零位法と称する。この光学的零位法を用
いた旋光分散針は測定精度が高いという利点がある。

他の装置としては、試料２２Ａと光電子増倍管２４Ａと
の間に検光子を、その透過軸方位を偏光子１４Ａの透過
軸方向に対し４５°に固定して配置し、光電子増倍管２
４Ａから出力される周波数Ｎｌｚ及び２ｒｌｌｚの交流
成分により、光学活性試料に対してはＣＤ及びＯＲＤを
同時に、異方性試料に対してはしＢ及びＬＤを同時に測
定するものが案出されている（特公昭６３−４２２１２
号公報）。この同時測定方法の原理は、前記の位相差変
調・電気的測定法に基づくものであり、市販の円二色性
測定装置にＯＲＤ付属装置を組み込むことにより構成さ
れる。

［発明が解決しよ゛うとする課題］ しかし、従来の位相差変調・電気的測定法及び偏光方位
角可変・光学的零位法には、それぞれ次のような問題点
がある。

（Ａ）位相差変調・電気的測定法の問題点■装置の出力
信号が相対値であるため、正確な値の知られた標準試料
を用いて出力信号のスケール調整を行う必要がある。

■光電子増倍管の出力信号の直流成分に対する交流成分
の比の値とＣＤ、ＯＲＤ％ＬＤ、　ＬＢなどの値との間
に比例関係が成立するのは、これらの測定値が小さいと
きのみであり、測定値が大きくなると比例関係からの誤
差が大きくなる。

■光弾性変調器の光学素子には若干の波長特性があるた
めに、装置の波長領域内の全ての波長でその位相差δ−
δ。５ｉｎ（２πｆｔ）の振幅δ、を完全に一定に保つ
ことが困難であり、この方式による測定値にもこの一定
保持の不完全性による誤差が含まれる。

■光弾性変ｔＡＡの特性や電気系に変化が生じた場合に
は、測定値も大きくその影響を受ける。

（Ｂ）偏光方位角可変・光学的零位法の問題点■測定対
象となる量はＯＲＤ及びＬＤに限られている。

■円二色性測定装置に旋光分散計を組み込むと、必然的
に、第３図に示すようなほぼ独立な２つの光学系を必要
とする。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、位相差変調法及び
光学的零位法の両長所を合わせもった、簡単な光学系で
各種の光学活性及び異方性に関する量を測定することが
可能なスペクトロポーラリメータを提供することにある
。

［課題を解決するだめの手段］ この目的を達成するために、本発明では、モノクロメー
タと、該モノクロメータからの単色光を直線偏光にする
偏光子と、該直線偏光をその偏光面と±４５°なす偏光
面の直線偏光成分に分解した場合に該両成分の位相差を
周波数「で変化させて右楕偏光及び左楕円偏光を周期的
に形成する位相差変調手段と、該変調光が試料を透過し
た後に入射されこれを直線偏光にする検光子と、該検光
子を通った直線偏光の強度を検出する光検出器と、を備
えたスペクトロポーラリメータにおいて、該試料と該検
光子との間の光路内外に移動自在であり、該偏光子の透
過軸に対する軸方向を少なくと６２方位設定自在に配置
され互いに直交する方向に振動する直線偏光成分間の位
相差αを４５°〜１３５゜の範囲内の値にする位相子と
、該光検出器の出力に含まれる周波数ｆＨｚの信号成分
が零になるように該検光子の透過軸を回転させる第１Ｏ
光千回転手段と、該光検出器の出力に含まれる周波数Ｈ
１ｌｚの信号成分が零になるように該検光子の透過軸を
回転させる第２検光子回転手段と、該検光子の回転角を
検出する回転角検出手段と、周波数ｆｅｚの該信号成分
が零のときの該検光子の回転角から円二色性（ＣＤ）と
直線複屈折（ＬＢ）のうち少なくとも一つに関する虫を
演算して出力し周波数２ｆＨｚの該信号成分が零のとき
の該検光子の回転角から直線二色性（ＬＤ）と固視屈折
（ＣＢ）と直線複屈折（＋、Ｂ）のうち少なくとも一つ
に関する量を演算して出力する演算手段と、を備えてい
る。なお、楕円偏光は円偏光を含む概念であるとする。

該位相差αは原理的にはｓｉｎα≠Ｏであればよいが、
高感度測定のためにはｓｉｎαの絶対値が大きいほど好
ましく、この絶対値の実用的範囲は１／２以下、最適値
はｌである。したがって、位相子としては走査波数範囲
にわたって位相差が９０°となる位相子、例えばバビネ
・ソレイユ補償板またはボッケルセルを用い、波長プロ
グラミングにより位相差を常に９０’にする構成が高感
度測定のために好ましい。しかし、位相子としては、結
晶板を用いたＩ／４波長板、フレネル・ロム、３回反射
型アクロマチイックｌ／４波長板等であってもよい。

該位相子の種類及び走査波長範囲により、該位相子の該
光路差（位相差）が１／４波長（９０°）からずれてこ
のずれが無視できない場合には、前記構成にさらに、該
モノクロメータの波長走査に対応して該位相子の位相差
を求める手段（５８）を付設する。

そして、前記演算手段は、円二色性（ＣＤ）に関する量
と直線二色性（ＬＤ）に関する量のうち少なくとも一つ
を演算する場合に、前記回転角及び該位相差を用いるよ
うに構成する。

本発明は、位相差変調法に光学的零位法を組み合わせた
新規な測定法を適用した、全く新たなスペクトロポーラ
リメータであり、ミュラーマトリックスの解析結果に基
づいて案出されたものである。

［作用］ 本発明の作用は以下の実施例において明らかにする。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図はスペクトロポーラリメータの構成を示す。

光源ＩＯからの白色光はモノクロメータ１２により単色
光にされ、偏光子１４により直線偏光にされて光弾性変
調器（ＰＥＭ）ｌ　６を通る。光源１０は安定で強度の
大きいもの、例えばＸｅランプが好ましい。

ここで、第２図に示す如く、光の進行方向をＺ方向とし
、偏光子１４の透過軸方向がｘｚ面に平行になるように
ＸＹＺ直交座標系をとる。光弾性変調器１６はその光学
軸方位がＸ軸と４５°をなすように配置されている。

したがって、光弾性変調器＋６の振動子の電極板間に電
圧を印加すると、偏光子１４を通った直線偏光をその偏
光面と±４５°なす偏光面の直線偏光成分に分解した場
合に、画成分間に位相差δが生じる。

第１図に示す如く、駆動回路１８により周波数ｆＨｚの
交流電圧Ｖ。ｇｉｎ（２πｒｔ）を光弾性変調器！６の
振動子の電極板間に印加して、両直線偏光成分間の位相
差δをδ＝６゜５ｉｎ（２πｒｔ）と周波数ｆｅｚで変
化させることにより、右楕円偏光及び左楕円偏光を周期
的に形成する。周波数ｒは例えば５０ｋＨｚである。ま
た、電圧振幅Ｖ。は一定の位相差振幅６゜を与えるため
に必要な値であり、波長λにより異なる。そこで、モノ
クロメータ１２の出射波長を変化させるステッピングモ
ータ２０の回転量φに応じて電圧振幅ｖ０を変化させる
。この回転量φは、例えば、ステッピングモータ２０を
駆動するパルスを計数することにより、または、ステッ
ピングモータ２０の回転軸に連結した不図示のロークリ
エンコーダの出力パルスを計数することにより求められ
る。高感度測定のための６゜の最適値は、検出器２４の
出力に含まれる交流信号成分のうち、後述の如＜「Ｈ２
構成を用いる場合にはこの成分が最大となる１、８４ラ
ジアンであり、２　ｆ　ＩＩ　Ｚ成分を用いる場合には
この成分が最大となる３、０８ラジアンである。また、
両交流成分の大きさが等しくなる２゜６３ラノアンも用
いられる。したがって、光弾性変調器■６は楕円偏光を
形成する。

試料２２と検光子２８との間には、ｌ’７４波長板３４
が、着脱自在である。１７４波長板３４をこの光路中に
装着した状態では、１ハ波長板３４はその電気的主軸が
光弾性変調器１６の光学軸と平行または４５°なすよう
に設定される。この１／４波長板３４は、ｌハ波長の位
相差が本装置の波長走査範囲で一定に保たれているか、
その変化が小さいことが望ましい。例えば、溶融石英製
の３回反射型アクロマチイック位相子の場合、波長走査
範囲７゜１ｌ−２００ｎａ＋での位相差は８７．５°〜
９４．５°の範囲である。

光弾性変調器１６により位相差変調された光は、試料２
２、Ｉハ波長板３４及び検光子２８を通り又は試料２２
及び検光子２８のみを通って、光電子増倍管２４に受光
されその光強度が検出される。

検光子２８は、その中心軸がステッピングモータ３２に
より回転されて、その透過軸方向がＺ軸に垂直な市内で
回転される。試料２２が光路内に存在しない場合には、
検光子２８の透過軸方位は初期平衡状態において第２図
に示す如く偏光子１４の透過軸方向に対し４５°又は９
Ｇ”になる。

光電子増倍管２４の出力はプリアンプ３６により電流増
幅され、その直流成分が直流アンプ３８により増幅され
て高電圧電源４０の制御端子に供給される。高電圧電源
４０は、ＤＣアンプ３８の出力がある一定値になるよう
に、光電子増倍管２４に印加するグイノー、ド電圧を調
節する。

一方、プリアンプ３６の出力に含まれる交流成分はＡＣ
アンプ４２により増幅され、「Ｈ２同期整流ＶＳ４４及
び２ｒ１１□同期整流器４Ｇに供給される。同期信号発
生器４８は、光弾性変Ｆ４４１６の駆動回路！８から出
力される信号Ｙ　＋　ｓ　ｉｎ　（２πｒＬ）に同期し
て、ｆｉｌ□及び２ｆ）Ｉｚの同期パルスを生成し、そ
れぞれを「１１□同期整流器４４．２ｆＨｚ同期整流器
４６の制御端子へ供給する。ｆ　１１　ｚ同期整流器４
４．２ｒｌｌｚ同期整流器４６はこれらの同期パルスに
基づいて、それぞれＡＣアンプ４２の出力に含まれるｆ
ｌｌｚの交流成分、２ｒＨ，の交流成分を同期整流する
。ｆＨｚ同期整流ｎ４４．２ｆＨｚ同期整流４４６の出
力信号は、切換スイツチ５０を介して選択的にＶ／Ｆコ
ンバータ５２へ供給される。Ｖ／Ｐコンバータ５２は、
同期整流された電圧が入力されると、この電圧の符号に
対応した検光子２８の透過軸の回転方向信号及びその絶
対値に比例した周波数のパルスをモータドライバ５４へ
供給すると共に、同じ信号を検光子２８の透過軸の回転
角信号としてマイクロコンピュータ５６に供給する。こ
れに基づいて、モータドライバ５４はステッピングモー
タ３２を回転駆動し、マイクロコンピュータ５６は検光
子２８の透過軸の回転角を求める。この回転角は、ステ
ッピングモータ３２の回転軸にロータリエンコーダを連
結し、このロータリエンコーダの出力パルスを計数する
ことに・より求めることもできる。

ここで、１７４波長板３４として上記３回反射型アクロ
マチイック位相差素子を用いた場合には、特定波長１０
の光に対してのみ、第２図に示す直交する２軸方向の成
分間の位相差が９０’になるが、波長がλ。からずれる
と位相差が９０”からずれる。

そこで、この位相差をαとし、モノクロメータ１２の回
転量φに対応したαをテーブルＲＯＭ５８に書き込んで
置き、回転ｍφによりテーブルＲＯＩＩ　６８をアト、
レス指定してこれに対応する位相差αをマイクロコンピ
ュータ５６へ供給する。

マイクロコンピュータ５６はこのテーブルＲＯＭ５８か
らのα及び上記透過軸回転角を用いて以下に説明する光
学活性及び異方性に関する量を演算し、その結果をレコ
ーダ６０へ供給して記録紙に曲線を描かせる。

本測定法はミュラーマトリックスの解析結果に基づいて
いるので、各光学素子を第２図のように配置した場合の
、各光学素子のミュラーマトリックスを以下に挙げてお
く。ただし、以下の式の左辺の括弧内の数値は、ｘＹ平
面内でのＸ軸に対する光学素子の軸方位角である。

偏光子１４ 光弾性変調器１６・ １ハ波長板３４： 検光子２８； 検光子２８の透過軸方位が４５°の零平衡位置から、検
出器２４側から見て時計回りに角度θだけ回転している
場合、 Ａ（４５−θ）＝ 検光子２８の透過軸方位が９０°の零平衡位置から、検
出器２４側から見て時計回りに角度θだけ回転している
場合、 Ａ（９０−θ）＝ Ｓ　　ｃｏ　、ｃａ　＝ ここで、ＣＤ＝　（１２ｎｌＯ）・（＾−Ａ、）／２Ｃ
Ｂ＝　２π（ｎ−−ｎ、）１２／λ。

＾−＝　（（！ｎ１ｏ）・（Ａ−＋Ａ、）／２但し、Ａ
は吸光度を、ｎは屈折率を、添字（−）は左円偏光を、
添字（＋）は右円偏光を表す。又、Ｑは試料媒質の長さ
を、λ。は真空中での光の波長を表す。

ＬＤとＬＢを持つ異方性試料の場合、 Ｓ　　（０）ＬＢ、ＬＤ＝ 試料２２ ＣＤとＣＢを持つ光学活性試料の場合、Ｓ　　（４５）
ＬＲ，ＬＤ＝ ここで、ＬＤ＝　（ｆｆｎｌｏ）・（＾、−ＡＶ）／２
ＬＢ；２π　（ｎｘ−ｎｙ）１！／λ。

Ａ、＝　　（＋！ｎ１ｏ）（Ａｘ＋Ａｙ）／２但し、添
字Ｘ、ＹはそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向を表す。

なお、モノクロメータ１２からの単色光のストークスベ
クトルは で表される。光電子増倍管２４の偏光特性は小さいとし
てここでは省略する。

次に、各種の光学活性量及び異方性に関する虫の測定法
を説明する。

（１）円複屈折ＣＢの測定 １／４波長板３４を光路外に置き、切換スイッチ５０を
２「１２同期整流器４６側にする。

試料２２を光路内に配置しない場合の検光子２８の初期
平衡状態における透過軸方位は４５°であり、この状態
では光電子増倍管２４の出力の２ｆＨｚ信号成分は零で
ある。しかし、旋光性試料２２を光路内に配置すると、
光電子増倍管２４の出力に２ｆＨ２信号成分が含まれる
。そこで、この成分が零になるように検光子２８が角度
θ回転され、平衡状態になる。この場合、検出器２４に
入射する光の偏光状態とその強度は次式 ％式％） を計算することにより求められ、検出器２４の出力信号
はこの計算結果であるストークスベクトルの１行目の値
に比例する。円複屈折ＣＢは、２　ｆＨｚ交流成分が零
になる条件を用いると、回転角θを用いて次式のように
表される。

ＣＢ＝　２０　　　　　　　　　　　・・　　（１）（
２）直線二色性ＬＤの測定 試料２２が直線二色性を示す場合には、その軸方向をＸ
軸に平行に設定することにより、上記（１）の場合と全
く同一条件でＬＤを測定することができる。この測定に
対応したミュラーマトリックス計算は Ａ（４５−θ）・Ｓ　（０）ＬＢ、ＬＤ・Ｍ（４５）Ｊ
・Ｐ（０）・！。について行う。

直線二色性ＬＤは、２ｆＨｚ成分が零になる条件を用い
ると、回転角θを用いて次式のように表される。

Ｌｌ）−ｔａｎｈ−’（ｓｉｎ２θ）　　　　　　　・
−（２）なお、ＬＤを有する試料の軸方向をＹ軸に平行
（方位角９０°）に設定すると（２）式の右辺にマイナ
スの符号が付く。

（３）円二色性ＣＤの測定 １ハ波長板３４を試料２２と検光子２８との間の光路内
に、その軸方位を偏光子１４の透過軸方向に対し１３５
°に設定して配置し、切換スイッチ５０をｆｉｚ同期整
流器４４側にする。

まず、円二色性を示す試料２２を光路内に配置しない場
合には、検光子２８の初期平衡状態における透過軸方位
は４５°であり、この状態では光電子増倍管２４の出力
にはｒｌｌｚ信号成分が含まれない。しかし、円二色性
を示す試料２２を光路内に配置すると、光電子増倍管２
４の出力にｆＨｚの信号成分が含まれる。そこで、これ
が零になるように検光子２８が回転角θ回転され、平衡
状態になる。

この場合のミュラーマトリックス計算はＡ（４５−θ）
・Ｒ（１３５）−・Ｓ　ｃｏ、ｃｅ・Ｍ　（４５）ａ・
Ｐ　（０）・ｌ。

について行う。

円二色性ＣＤは、ｆ’Ｈｚ成分が零になる条件を用いる
と、回転角θ及び１／４波長板３４の位相差αを用いて
次式のように表される。

ＣＤ＝　ｔａｎｈ−’（ｓｉｎａ　・５ｉｎ２θ）　　
　・−−（３）なお、！／４波長板３４の軸方位を３１
５°に設定しても（３）式と同じ結果になるが、４５°
又は２２５゜に設定した場合には（３）式の右辺にマイ
ナスの符号が付く。

（４）直線複屈折ＬＨの測定 試料が直線複屈折を示す場合には、次のような（Ａ）〜
（Ｃ）の３つの測定方法がある。

（Ａ）１／４波長板の軸方位を１３５°に設定し、ｆＨ
ｚ出力信号を用いる場合： ｌハ波長板３４を、試料２２と検光子２８との間の光路
内に、その軸方位を偏光子１４の透過軸方向に対しＬ１
５°に設定して配置し、切換スイッチ５０をｔＢｚ同期
整流器４４側にする。

まず１．試料２２を光路内に配置しない場合には、検光
子２８の初期平衡状態における透過軸方向は４５°であ
り、この状態では光電子増倍管２４の出力にはｆＨｚ信
号成分が含まれない。しかし、直線複屈折を示す試料２
２を光路内に配置しその軸方位を９０”に設定すると、
光電子増倍管２４の出力にｆＨｚ信号成分が含まれる。

そこで、これが零になるように検光子２８が回転角θ回
転され、平衡状態になる。この場合のミュラーマトリッ
クス計算（、よ、 Ａ（４５−θ）・Ｒ（１３５）、・５（９Ｇ）ｔ、ｏ、
ｔ、ａ−ｍ（４ｓ）Ｊ−ｐ（ｏ）・１゜について行う。

直線複屈折ＬＢは、ｆＨｚ交流成分が零になる条件を用
いると、回転角θ及びＩ／４波長板３４の位相にαを用
いて次式で表される。

ＬＢ＝　ｊａｎ−’（ｓｉｎａ　・ｔａｎ２θ）　　　
　　・−・（４）なお、ｌハ波長板３４の軸方位が１３
５°又は３１５゜の場合には試料２２の軸方位を９０°
に設定し、１／４波長板３４の軸方位が４５°又は２２
５°の場合には試料２２の軸方位をＯ＠に設定する。

（Ｂ）　１７４波長板の軸方位を９０°に設定し、ｆＨ
ｚ出力信号を用いる場合： １７４波長板３４を、試料２２と検光子２８との間の光
路内に、その軸方位を偏光子１４の透過軸方向に対し９
０°に設定して配置し、切換スイッチ５０をＮｌｚ同期
整流器４４側にする。

まず、試料２２を設定しない場合には、検光子２８の初
期平衡状態における透過軸方位は９０°であり、この状
態では光電子増倍管２４の出力にはｒｌｚ信号成分が含
まれない。しかし、直線複屈折を示す試料２２の軸方位
を４５°に設定すると光電子増倍管２４の出力にｆＨｚ
信号成分が含まれる。

そこで、これが零になるように検光子２８が回転角θ回
転され、平衡状態になる。この場合のミュラーマトリッ
クス計算は、 Ａ　（９０−〇）・Ｒ（−９０）、・５（４ｓ）ｔ、ｏ
、ｔ、ａ・Ｍ　（４５）Ｊ・Ｐ（０）・１゜について行
う。

直線複屈折ＬＢは、ｆｌｌｚ交流成分が零になる条件を
用いると、上記（４）式で表される。

なお、１７４波長板３４の軸方位が９０′″又は２７０
゜の場合には、試料２２の軸方位を４５゛にセットし、
１／４波長板３４の軸方位が０°又は１８０８の場合に
は試料２２の軸方位を１３５°に設定する。

（Ｃ）１／４波長板の軸方位を９０°にセットし、２ｆ
Ｈ２出力信出力用いる場合 １／４波長板３４を、試料２２と検光子２Ｂとの間の光
路内に、その軸方位を偏光子１４の透過軸方向に対し９
０°に設定して配置し、切換スイッチ５０を２ｆ１１２
同期整流器４４側にする。

まず、試料２２を光路内に配置しない場合には、検光子
２８の初期平衡状態における透過軸方位は４５°であり
、この状態では光電子増倍管２４の出力には２「■１□
信号成分が含まれない。しかし、直線複屈折を示す試料
２２の軸方位を４５°に設定すると光電子増倍管２４の
出力に２　ｒ　ＩＩ　Ｚ信号成分が含まれる。

この場合のミュラーマトリックス計算は、Ａ　Ｃ４５４
）・Ｒ（９０）、・５（４５）ＬＤ、Ｌｌｌ・Ｍ　（４
５）、−Ｐ（０）・１゜について行う。

直線複屈ＦｒＬＢは、２　ｒ　ＩＩ　ｚ交流成分が零に
なる条件を用いると、回転角θ及び１７４波長板３４の
位相差αを用いて次式で表される。

ＬＢ＝　ｊａｎ−’（ｔａｎ２θ／ｓｉ＋ｚｒ）　　　
　　・・（５）なお、ｌハ波長板の軸方向と試料２２の
軸方向との関係は上記（Ｂ）の場合と同じである。

ここで、試料２２のＬＢを上記（Ａ）又は（Ｂ）のｆｅ
ｚ交流成分法で測定された検光子２８の回転角をθ２、
上記（Ｃ）の２　ｒ　Ｉｆ　ｚ交流成分法で測定された
検光子２８の回転角をθ２．とすれば、ｌ／４波長板３
４の位相差αの正弦は上記（４）式と（５）式より次式
で表される。

ｓ’ｒｎａ　＝　（ｔａｎ２θｓｒ／Ｌａｎ２θｌ）”
”　　−−・（６）従って、この（６）式によって決定
されるｌ／４波長板３４の位相差αを予めテーブルＲＯ
Ｍ５８に書き込んでおくことにより、（３）式で求めら
れるＣＤ値及び（４）式又は（５）式で求められるＬＢ
値をより正確な値にすることができる。

本装置を用いて標牟サッカロース水溶液の比旋光度を７
００〜２６（ｌｎａ＋の波長域において測定し、これを
Ｔ、１１．Ｌｏ冑ｒｙらの文献値と比較した場合の誤差
は０．２％以内であた。

確度が高い。

（３）検光子は、その透過軸方向を回転せしめる交流信
号の大きさとは無関係に、検出器の出力に含まれる交流
信号成分が零になるまで回転されるので、光弾性変調器
、直流アンプ、交流アンプ等の経時的変化は測定値に影
響を及ぼさない。

（４）本発明は特に、電気的測定法では原理的に誤差が
大きくなる、大きな測定値の測定に適する。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明のスペクトロポーラリメータ
は位相差変調法及び光学的零位法の両長所を合わせもっ
ており、しかも、簡単な光学系で各種の光学活性及び異
方性に関する量を測定することが可能であるという優れ
た効果を奏する。

より具体的には、以下のような効果を奏する。

（１）簡単な光学系を用いて、ＣＤ、ＣＢ、ＬＤ％ＬＢ
などの各種の光学活性量及び異方性に関する量を測定す
ることができる。

（２）検光子の回転角を検知するので、測定値の正

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係り、第１図は
スペクトロポーラリメータのブロック図、 第２図は光学素子の配置図である。 第３図は従来のスペクトロポーラリメータのブロック図
である。 図中、 ！０：光源 Ｉ２；モノクロメータ １４・偏光子 １６：光弾性変調器 ２０１３２ニスチツピングモータ ２２．２２Ａ、２２Ｂ：試料 ２４．２４Ａ、２４Ｂ・光電子増倍管 ２６：ファラデーセル ２８：検光子 ３４　：　１／４波長板 ３６：プリアンプ ３８　直流アンプ ４０、高圧電源 ４２：交流アンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、モノクロメータ（１２）と、 該モノクロメータ（１２）からの単色光を直線偏光にす
   る偏光子（１４）と、 該直線偏光をその偏光面と±４５°なす偏光面の直線偏
   光成分に分解した場合に、該両成分の位相差を周波数ｆ
   で変化させて右楕偏光及び左楕円偏光を周期的に形成す
   る位相差変調手段（１６、１８）と、該変調光が試料（
   ２２）を透過した後に入射され、これを直線偏光にする
   検光子（２８）と、 該検光子（２８）を通った直線偏光の強度を検出する光
   検出器（２４）と、 を備えたスペクトロポーラリメータにおいて、該試料（
   ２２）と該検光子（２８）との間の光路内外に移動自在
   であり、該偏光子（１４）の透過軸に対する軸方向を少
   なくとも２方位設定自在に配置され、互いに直交する方
   向に振動する直線偏光成分間の位相差（α）を４５°〜
   １３５°の範囲内の値にする位相子（３４）と、 該光検出器（２４）の出力に含まれる周波数ｆＨｚの信
   号成分が零になるように該検光子（２８）の透過軸を回
   転させる第１検光子回転手段（３６、４２、４４、４８
   〜５４、３２）と、 該光検出器（２４）の出力に含まれる周波数２ｆＨｚの
   信号成分が零になるように該検光子（２８）の透過軸を
   回転させる第２検光子回転手段（３６、４２、４６〜５
   ４、３２）と、 該検光子の回転角を検出する回転角検出手段（５２）と
   、 周波数ｆＨｚの該信号成分が零のときの該検光子（２８
   ）の回転角から円二色性（ＣＤ）と直線複屈折（ＬＢ）
   のうち少なくとも一つに関する量を演算して出力し、周
   波数２ｆＨｚの該信号成分が零のときの該検光子（２８
   ）の回転角から直線二色性（ＬＤ）と円複屈折（ＣＢ）
   と直線複屈折（ＬＢ）のうち少なくとも一つに関する量
   を演算して出力する演算手段（５６）と、を有すること
   を特徴とするスペクトロポーラリメータ。 ２）、前記位相子は、走査波長範囲にわたって前記位相
   差を９０°にするものであることを特徴とする請求項１
   記載のスペクトロポーラリメータ。 ３）、請求項１に、 前記モノクロメータの波長走査に対応して、前記位相子
   の前記位相差（α）を求める手段（５８）を付設し、 前記演算手段（５６）は、前記円二色性（ＣＤ）に関す
   る量と前記直線二色性（ＬＤ）に関する量のうち少なく
   とも一つを演算する場合に、前記回転角（θ）及び該位
   相差（α）を用いる ことを特徴とするスペクトロポーラリメータ。