JPH0318731A

JPH0318731A - 発光スペクトル測定装置

Info

Publication number: JPH0318731A
Application number: JP15374189A
Authority: JP
Inventors: Hajime Ito; 肇伊藤
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1991-01-28

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］本発明は発光スペクトル測定装置、特に容器に入れた試
料自体を生物発光、化学発光させ、その発光スペクトル
（分光特性）を測定する発光スペクトル測定装置に関す
る。

［従来の技術］従来、この種の発光スペクトル測定装置としては、分光
に回折格子を用いて波長をスキャンする測定装置、光学
フィルタを手作業で交換して波長を選択する測定装置が
ある。

［発明が解決しようとする課題］上記従来の発光スペクトルＤＩ定装置によれば、前者の
測定装置では波長をスキャンするのに時間が掛かり、光
損失が大きいため高感度測定（微弱発光測定）ができな
い。また、後者の測定装置では測定に時間（数十ｍ１ｎ
　）が掛かる。

従って、発光時間が短く、短時間（数ｍｓ〜数ｗｉｎ　
）で発光が消滅したり、短時間で発光波長が変化するよ
うな発光現象の発光スペクトルを測定するには、上記従
来のいずれのａｌ定装置も不十分であるという問題点が
あった。

発明の目的本発明は上記のような問題点を解消することを課題にな
されたもので、その目的は発光体からの光の全ての発光
強度、つまり、発光スペクトルを短時間（数ｓｅｃ）に
高精度測定できる発光スペクトル測定装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、請求項（１）記載に係る発光
スペクトル測定装置は、中心に発光体を設置するリング
状支持手段にその直径上に対向させて多数の光ファイバ
を支持させ、この各光ファイバの光出射面に対向してそ
れぞれ波長の異なる光学フィルタを介して多数の光検出
器を配設し、前記各光検出器の検出信号を信号処理回路
で処理し、この信号処理回路の出力信号に基づいて表示
器に表示する測定データをデータ処理回路で得ることを
特徴とする。

また、請求項（２）記載に係る発光スペクトル測定装置
は、中心に発光体を設置するリング状支持手段にその直
径上に対向させて多数の光ファイバヲ支持させ、この各
光ファイバの光出射面に対向して多数の光検出器を配置
し、それぞれ波長の異なる光学フィルタを有し該光学フ
ィルタを順次に光検出器に至る前記光ファイバの出射光
を横切って通過させる回転円板を各光ファイバの光出射
面と光検出器の間に回転自在に配設し、この各光検出器
の検出信号を信号処理回路で処理し、この信号処理回路
の出力信号に基づいて表示器に表示する測定データをデ
ータ処理回路で得ることを特徴とする。

［作用］以上のような構成としたので、請求項（１）記載の発明
における発光スペクトル測定装置によれば、発光体の周
囲に放射状に配設した多数の光ファイバによって、発光
体から放射状に出射した全ての光を同時にそれぞれ波長
を異にする光学フィルタを通して光検出器に導き、この
光検出器の検出信号を処理して発光スペクトルを表示器
に表示させることにより、発光時間が短く、発光強度の
弱い発光体の発光スペクトルを短時間に高精度測定する
ことを可能とする。

また、請求項（２）記載の発明における発光スペクトル
測定装置によれば、前記各光ファイバで導かれた光を、
それぞれ波長を異にする多数の光学フィルタを介して対
応する光検出器に入射させ、この光検出器の検出信号を
処理して発光スペクトルを表示器に表示させることによ
り、この発光スペクトルの測定点が増し、波長分解能が
より向上する。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は請求項（１）記載の発明装置の概要図であり、
発光体１０は試料容器１２に発光物質１４を入れたもの
で、この試料容器１２は光を放射状に出すことができる
ように例えば透明部材で形成されている。

上記発光物質１４としては、例えば血清のたんぱく質成
分、白血球などを分析する場合、ルミノールと該ルミノ
ールを入れると発光するように種々の物質を入れて前処
理した血清とから成る。

上記発光体１０を中心に設置するリング状支持手段１Ｇ
は、直径上にそれぞれ対向して、例えば１０〜１００本
程度の光ファイバ１８の端部が支持されている。

この光ファイバ１８の支持は、第２図、第３図に示すよ
うに例えば光ファイバ１８の端部にコネクタとしてフエ
ルールなどの金属部２０を設け、この金属部２０をリン
グ状支持部材１６の周面の同一平面上に直径上それぞれ
対向して設けた貫通孔２２に挿入して接着固定する。

そして、リング状支持部材１６に放射状に支持された各
光ファイバ１８の光入射端面ば、それぞれ発光体１０に
同一距離、同一平面上で対向している。

上記各光ファイバ１８の光入射端面は、それぞれ発光体
１０より離れた位置に配設された光検出器２４ａ〜２４
ｎにそれぞれ波長を異にする光学フィルタ２６ａ〜２６
ｎを介して対向支持されている。

光検出器２４ａ〜２４ｎとしては光電子増倍管（ＰＭＴ
）　、フォトダイオード（ＰＤ）　、アバランシュフォ
トダイオード（Ａ　Ｐ　Ｄ）などを用いる。

そして、この光検出器２４ａ〜２４ｎの検出信号を入力
する信号処理回路２８は、その検出信号をパルス信号に
変換して出力するＡＤ変換器と、このパルス信号を積算
するカウンタなとで構成されている。

この信号処理回路２８の出力側には該信号処理回路の出
力信号に基づいて表示器に表示する測定データを得るデ
ータ処理回路３０が接続されており、このデータ処理回
路３０には波形整形回路などが含まれている。

表示器としてはＣＲＴ，プリンタなどを用い、データ処
理回路３０から出力されたａＩｌ１定データ３２に基づ
いて発光スペクトルを表示する。

次に上記実施例の動作を説明する。まず、図示しない制
御回路によって各回路２８．３０を測定状態にセットす
る。このセット状態において、ルミノールが発光するよ
うに前処理された血清を試料容器１２に入れ、次いでル
ミノールを入れて発光させる。この発光した光は試料容
器１２から放射状に出射し、各光ファイバ１８に同一条
件で入射する。

光ファイバ１８に入射した光は該光ファイバ内を進行し
て光出射端面に至り、この光出射端而から出射してそれ
ぞれ波長の異なる光学フィルタ２６ａ〜２６ｎを通って
光検出器２４ａ〜２４ｎに入射する。

この入射光に基づく各光検出器２４ａ〜２４ｎの検出信
号は信号処理回路２８で処理された後、この信号処理回
路２８からデータ処理回路３０に供給される。そして、
このデータ処理回路３０で得られた測定データ３２が図
示しない表示器に供給され、第４図に示すように発光ス
ペクトルを表示する。

第５図は請求項（２）記載の発光スペクトル測定装置の
実施例を示す要部の概要図であり、前記第１図に示した
光ファイバ１８のそれぞれの光出射端面と光検出器２４
ａ〜２４ｎの間に、光学フィルタ移動手段３４によって
、それぞれ波長の異なる光学フィルタ３６ａ〜３６ｎを
通過させるように構成したものである。

上記光学フィルタ移動手段３４は、モータ３８で駆動さ
れる軸３８ａに回転円板４０を取り付け、この回転円板
４０に同心円状に略等間隔に形成した透光部にそれぞれ
波長を異にする上記光学フィルタ３６ａ〜３６ｎを設け
た構成である。

次に、この実施例の動作について説明する。発光体１０
からの光が各光ファイバ１８の内部を伝わって光出射端
面から出射することは前記第１図の実施例と同じである
。

そして、各光ファイバ１８から出射した光は、それぞれ
回転円板上の光学フィルタ３６ａ〜３６ｎを通って対応
する光検出器２４ａ〜２４ｎに入射する。この結果、各
光検出器２４ａ〜２４ｎの検出信号に基づいて表示され
た発光スペクトルは、光学フィルタ移動手段３４で交換
される光学フィルタの数だけ測定点が増し、それ結果、
波長分解能は光ファイバ１８の本数×回転円板の光学フ
ェイルタ数に向上する。

なお、回転円板４０には測定開始位置を検出するために
、例えば切込み、突起、光反射部材などの位置検出用マ
ーク４２を設け、このマーク４２を検出したトリが信号
で各光検出器２４ａ〜２４ｎに検出動作を開始させると
よい。

また、集光効率を上げるためには、各光ファイバをバン
ドルファイバとすればよい。

［発明の効果］以上のように、請求項（１）記載の発明によれば、発光
体からの光を全て同時にその周囲に放射状に設けた光フ
ァイバによって、それぞれ波長を異にする光学フィルタ
を介して光検出器に入射し、この光検出器の検出信号を
処理して発光スペクトルとして表示器に表示するように
構成したので、短時間に高精度に発光体の発光スペクト
ルを測定できる。この結果、生物発光、化学発光などの
発光時間が短く、短時間に波長が変化し、発光強度の弱
い発光物質の発光スペクトルの測定に極めて有効である
。

また、請求項（２）記載の発明は、多数の光ファイバの
それぞれの出射光を、それぞれ波長を異にする多数の光
学フィルタを介して対応する光検出器に入射するように
構或したので、光学フィルタ移動手段で交換される光学
フィルタの数だＩｊ測定点が増し、波長分解能がより向
上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）記載の発明の実施例による発光ス
ペクトル測定装置を示す概要図、第２図はリング状支持
手段の一部の拡大縦断面図、第３図は発光体の横断平面図、第４図は測定結果を示す発光スペクトル図、第５図は請
求項（２）記載の発明の実施例を示す一部の概要図であ
る。１０　・・・　発光体１６　・・・　リング状支持手段１８　・・・　光ファイバ２４ａ〜２４ｎ　　・・・　光検出器２６ａ〜２６ｎ　　・・・　光学フィルタ２８　・・・
　信号処理回路３０　・・・　データ処理回路３６ａ〜３６ｎ　　・・・　光学フィルタ４０　・・・
　回転円板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中心に発光体を設置するリング状支持手段と、前
記リング状支持手段にその直径上に対向させて支持させ
た多数の光ファイバと、前記各光ファイバの光出射面に
対向してそれぞれ波長の異なる光学フィルタを介して配
設した多数の光検出器と、前記各光検出器の検出信号を
処理する信号処理回路と、前記信号処理回路の出力信号
に基づいて表示器に表示する測定データを得るデータ処
理回路とを備えた発光スペクトル測定装置。
（２）中心に発光体を設置するリング状支持手段と、前
記リング状支持手段にその直径上に対向させて支持させ
た多数の光ファイバと、前記各光ファイバの光出射面に
対向して配置した多数の光検出器と、それぞれ波長の異
なる多数の光学フィルタを有し該光学フィルタを順次に
前記光検出器に至る前記光ファイバの出射光を横切って
通過させるように各光ファイバの光出射面と光検出器の
間に回転自在に配設した回転円板と、前記各光検出器の
検出信号を処理する信号処理回路と、前記信号処理回路
の出力信号に基づいて表示器に表示する測定データを得
るデータ処理回路とを備えた発光スペクトル測定装置。