JPH03162651A - 偏光型示差屈折計 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として液体クロマトグラフ用の検出器に用い
られる偏光型示差屈折計に関するものである。

（従来の技術） 偏光型示差屈折計では試料溶液と基準溶液とが通過又は
満たされるフローセルと、このフローセルに光照射する
光学系と、フローセルで屈折された光を受光する一対の
光センサを備え、この一対の光センサの出力差に基づい
て試料溶液の分析を行なう。

光センサに入射する光量は光源の劣化、光学部品の汚れ
、溶媒の光吸収などが原因となって変化する。偏光型示
差屈折計では、屈折率変化に対応する信号は一対の光セ
ンサの出力差であるので、光センサに入射する光量が変
化すれば出力差も変化する。そのため、再現性がよく，
安定性のよい分析を行なうには、光センサに到達する光
量の変化に対して補正を行なう必要がある。

偏光型示差屈折計における光量変化の補正方法として、
光フィードバック法（特開昭５９−１２５０４１号公報
参照）やアナログ割算器を用いる方法が一般的に行なわ
れている。光フィードバック法では光量の減少を光源の
電流を増加させることにより補正する。

（発明が解決しようとする課題） 光フィードバソク法では，通常の使用時には光源の光量
を定格の１７２〜１／３に減少させた状態で使用しなけ
ればならず、定格で使用する場合に比べてＳ／Ｎが悪く
なる。また、光量が減少しすぎると補正ができなくなる
。

アナログ割算器を用いる方法は，リニアリテイレンジが
狭くて精度が悪く、ノイズが大きいなどの欠点がある． 本発明は光量変化に依存せず，再現性がよく，安定性の
よい偏光型示差屈折計を提供することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 本発明では、偏光型示差屈折計において．屈折率差を検
出する光センサの出力をデジタル信号に変換し、同じ光
センサ出力の和又は他の光センサ出力を光量モニタとし
て用い、デジタル信号の演算により光量変化を補正する
． 演算処理を行なう部分を第１図に示す．フローセルで屈
折された光を受光して屈折率差に対応した信号を得るた
めの一対の光センサの出力はそれぞれＡ／Ｄ変換器２６
−１．２６−２によってデジタル信号Ｖ１，　Ｖ２に変
換される６３０は演算部であり，一態様ではデジタル化
された一対の光センサ出力Ｖ１，Ｖ．の差Ｖ、−Ｖ．を
それらの信号の和Ｖユ＋ｖ２で割り算することにより光
量変化を補正する。一対の光センサ出力Ｖ１，　Ｖ．の
和ｖ１＋ｖ２は、量光センサに入射する光量に対応する
。演算部３０はその光量変化を補正した演算値を屈折率
差の信号とするために，比例定数設定部３２からの比例
定数Ｋをかけて出力する。比例定数Ｋは割り算された結
果が屈折率差となるように、標準物質を用いて求められ
、比例定数設定部３２に記憶されている。

一対の光センサのみを用いて光量変化の補正を行なう場
合の動作を第２図により示す。演算部３０はデジタル化
された一対の光センサ出力Ｖエ，ｖ２を取り込み、比例
定数Ｋを取り込んで、次の式 Ｋ　　（Ｖ１　　ｖ２）／　　（ｖｘ＋ｖｚ）による演
算を行ない、出力する。

他の態様においては、光量を表わす信号を別に設けた第
３の光センサにより検出する。第１図においてＡ／Ｄ変
換器２６−３はその第３の光センサ出力をデジタル信号
ｖ３に変換する変換器である。演算部３０はデジタル化
された一対の光センサ出力の差（Ｖｉ−Ｖ２）をデジタ
ル化された第３の光センサの出力Ｖ，で割り，比例定数
Ｋ′をかけて屈折率差信号として出力する。

比例定数設定部３２は、後者の態様の場合には標準物質
を用いた校正により定まる比例定数Ｋ′を記憶している
。

光量モニタとして第３の光センサを用いる場合の動作を
第３図に示す。演算部３０はデジタル化された一対の光
センサ出力Ｖ、，Ｖ．と、デジタル化された第３の光セ
ンサ出力Ｖ，とを取り込み，さらに比例定数Ｋ′を取り
込んで、次の弐Ｋ　’　　（Ｖｘ　　Ｖｚ）　／　Ｖ３
による演算を行ない、出力する。

（実施例） 第４図は一実施例を表わす。

２は光源であり，ランプ電源４により光量が一定になる
ように制御されている．６はスリットであり、光源２か
ら出射され、スリット６を通った光はレンズ８を経てフ
ローセル１０に入射する。

フローセル１０は石英ガラスで形成されており、その直
方体の内部が対角面ガラス１２によってサンプル側セル
１４とレファレンス側セル１６に二分されている。サン
プル側セル１４には試料溶液が流れ、レファレンス側セ
ル１６には基準溶液が流れる。フローセル１０に対し光
源側と反対側にはミラー１８が設けられている。フロー
セル１０に対しミラー１８と反対側には，ミラー１８に
よる反射光をゼログラスｌ９を経て受光する位置に一対
の光センサ２０−１と２０−２が設けられている。光セ
ンサ２０−１．２０−２としては例えばシリコンフォト
ダイオードを用いる。

光源２から出射され、スリット６を経た光はレンズ８を
通ってフローセル１０の両方のセル１４，工６を通り、
ミラー１８で反射されて再びフローセル１０の両方のセ
ル１６．１４を通過し、その後レンズ８，ゼログラス１
９を通って一対の光センサ２０−１．２０−２上にスリ
ット６の像２２を結ぶ。このような光学系をもつ偏光型
示差屈折計はよく知られたものであり、フローセル１０
のサンプル側セルｌ４を流れる試料溶液とレファレンス
側セル１６を流れる基準溶液とに屈折率の差が生じると
、一対の光センサ２０−１．２０−２上のスリット像２
２はその屈折率差に比例して左右に動く。その移動量は
−｝｛の光センサ２０−１．２０−２の出力差となって
現われる。

？４−１は一対の光センサのうちの一方の光センサ２０
−１の出力ｖ１を増幅する増幅器、２ｏ−２は他方の光
センサ２０−２の出力Ｖ２を増幅する増幅器である。２
６−１は増幅器２４−１で増幅された光センサ出力をデ
ジタル信号Ｖ■に変換するＡ／Ｄ変換器、２６−２は増
幅器２４−２で増幅された光センサ出力をデジタル信号
Ｖ２に変換するＡ／Ｄ変換器である。

２８はマイクロコンピュータであり、Ａ／Ｄ変換器２６
−１．２６−２によってデジタル信号に変換された信号
Ｖ１，　Ｖ２を取り込み、予め設定されている比例定数
Ｋを用いて演算 Ｋ　（Ｖ＝　　Ｖ２）　／　（Ｖｌ　＋　Ｖ２）を行な
い、屈折率差信号として出力する。第１図における演算
部３０及び比例定数設定部３２はマイクロコンピュータ
２８により実現される。

もし、屈折率差信号をアナログ信号として得たい場合に
は、マイクロコンピュータ２８の出力信号をアナログ信
号に変換するＤ／Ａ変換器を設けておけばよい。

第５図は他の実施例を表わす。

第５図では光強度を検出するために、光量モニタ用に第
３の光センサ２０−３を設けている。光センサ２０−３
上にスリット像２３を結ぶために，屈折率差を求めるた
めのスリット６の他に、スリット７がさらに設けられて
いる。スリット７を通過した光はレンズ８、フローセル
１０、ミラー１８、フローセル１０．レンズ８及びゼロ
グラス１９を通過して光センサ２０−３にスリット７の
像２３を結ぶ。

第３の光センサ２０−３の出力ｖ３を増幅するために増
幅器２４−３が設けられ、その増幅された信号をデジタ
ル信号に変換するためにＡ／Ｄ変換器２６−３が設けら
れている。マイクロコンピュータ２８はデジタル化され
た３つの光センサ出力Ｖ１，　Ｖ２，　Ｖ３を取り込み
、演算Ｋ　’　　（Ｖ．−Ｖ２）　／Ｖ３ を行なう。この場合の比例定数Ｋ′は第４図の実施例の
比例定数Ｋと必ずしも同じではなく，やはり標準物質を
用いた校正により定められ、マイクロコンピュータ２８
に予め設定されたものである．（発明の効果） 本発明では、屈折率差を求める一対の光センサ出力のデ
ジタル値の差をそれらの一対の光センサ出力のデジタル
値の和又は別途設けた光量モニタ用光センサ出力のデジ
タル値によって割り算することにより，光源出力の変動
、光学部品の劣化、溶媒の光吸収などの原因により光量
が変化し、一対の光センサ出力の差が変化するのを補正
するようにしたので、再現性がよく、安定性のよい屈折
率差検出を行なうことができる。

従来のアナログ割算器を用いる偏光型示差屈折計と比べ
ると、本発明はりニアリティレンジが非常に広く、かつ
、精度もよい。

従来の光フィードバック法による偏光型示差屈折計と比
べると、本発明ではランプを常時定格で使用できるので
、Ｓ／Ｎがよくなる。

本発明では、光量の減少の程度の大小にかかわらず補正
することができる。つまり、補正可能な範囲に制限がな
い。

また、光フィードバック法では補正できる範囲が時間と
ともに狭くなっていき，たとえランプが断線しなくても
補正できない状態に陥るが、本発明では補正できる範囲
が経時的に変化することがなく、ランプが断線するまで
補正を続けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ処理部分を示すブロック図，第
２図及び第３図はそれぞれ本発明の動作を示すフローチ
ャート図，第４図及び第５図はそれぞれ実施例を示す概
ＩＩ１８構成図である。 ２・・・・・・光源，６，７・・・・・スリット，１０
・・・・・・フローセル、２０−１〜２０−３・・・・
・・光センサ、２２，２３・・・・・・スリット像、２
４−１〜２４−３・・・・・・増幅器、２６−工〜２６
−３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、２８・・・・・・マイ
クロコンピュータ、３０・・・・・・演算部、３２・・
・・・・比例定数設定部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料溶液と基準溶液とが通過又は満たされるフロ
   ーセルと、このフローセルに光照射する光学系と、前記
   フローセルで屈折された光を受光する一対の光センサと
   を備え、前記一対の光センサの出力差に基づいて前記試
   料溶液の分析を行なう偏光型示差屈折計において、前記
   一対の光センサの出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
   変換器と、デジタル化された前記一対の光センサ出力の
   差をデジタル化された前記一対の光センサ出力の和で割
   り算をして屈折率差信号とする演算部とを備えたことを
   特徴とする偏光型示差屈折計。
2. （２）請求項１に記載の偏光型示差屈折計において、前
   記フローセルで屈折された光を全て受光する第３の光セ
   ンサをさらに備え、この第３の光センサ出力もＡ／Ｄ変
   換器によりデジタル化するとともに、前記演算部はデジ
   タル化された前記一対の光センサ出力の差をデジタル化
   された前記第３の光センサ出力で割り算をして屈折率差
   信号とする偏光型示差屈折計。