JPH03215718A - 二本の光線を使用する光度計 - 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〕 本発明は二　の　　　　　　る（以下ダブルビムと略記
する）光度計に関する発明で、この光度計は光源、検出
器、試料領域（サンプルの設置場所）、光源から放射さ
れた光線を試料領域を通る測定光線として検出器に導く
ための光学装置、同じ光線を試料領域を回避した比較光
線として検出器に導くための装置、および測定光線およ
び比較光線中に設置して、光源から放射された光線の光
路を分岐位置において、測定光線の光路と比較光線の光
路とに分岐すると共に測定光線が試料領域を通過した後
これら二本の光線の光路を再合成位置において単一光路
に再合成する、チョッパ−（Ｃｈｏｐｐｅｒ）手段とか
ら構成されている。

光度計、特に分光光度計にあっては、ランプの光度の変
動、あるいは検出器の感度の変動の影響を除く必要があ
る。ある種の光度計では、また溶媒やその他の原因が吸
収に及ぼす影響を補償する必要がある。この理由のため
に、ダブルビーム光度計が用意されている。一つの光源
からの光線が放射され二本の光線に導かれる。測定光線
はサンプル上を、あるいはサンプルを通って伝播され、
例えばサンプルによって光線が吸収される。一方比較光
線は比較光路に沿って、サンプルを回避して伝播される
のでサンプルの影響を受けない。この両者の光線が交互
に一基の同じ検出器を通る。

この時ランプの光度あるいは検出器の感度に起こる変動
は二本の光線によって誘導された信号に同じように影響
を与える。信号を処理する場合にこのような影響は例え
ば比をとるととによって除去出来る。

〔従来の技術〕

西ドイツ（未公開）公告第１２６，　１５７号明細書は
単一チョッパーを持つ、すなわち回転する光線遮断機を
備えたダブルビーム分光光度計について記載している。

二本の光線は共通の光線から放射された光線である。光
線の一方は測定皿を通る測定光路を伝播する。今一本の
光線は比較皿を通る比較光路を伝播する。これら二本の
光線はチョッパーを用いて、測定光線と比較光線を交互
に共通の光路に導くことによって共通の光路上に重畳さ
れる。一つの光路に同時に繰り込まれた測定光線と比較
光線が共通の検出器に送られる。吸収の測定は比較光路
にある櫛型の絞りを用いて光学的に光軸を揃えて（Ｏｐ
ｔｉｃａｌ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）行われる。

実際ただ一基のチョッパーが使われている。しかしなが
ら、光源から放射された測定光線と比較光線の光軸が揃
っていないので、最初から同一の光線として取り扱えな
い。ある種の光源、すなわち原子吸光分光光度計ではホ
ローカソードランプ（Ｈｏｌｌｏｗ　Ｃａｔｈｏｄｅ　
Ｌａｍｐ）が使われるが、異なった方向に２種類の光線
を放射伝播することは出来ない。

米国特許第３，９２４，９５０号明細書には測定光線と
比較光線を用いた原子吸光分光光度計の記載がある。測
定光線は試料領域を通過する。そこでは炎あるいは炉が
原子化装置として備えられている。

比較光線は試料領域を回避して行く。このダブルビーム
光度計では、光源、それはホローカソードランプである
、その光源から一本の光線が出ている。この光線は光線
分岐器で一定の強度比の二本の部分光線に分岐される。

光線分岐器は「分岐場所」を形成する。第２の光線分岐
器は「再結合場所，を形成する。この再結合で生まれた
光線がモノクロメータと検出器に供給される。モノクロ
メータと検出器は一緒にして「検出手段」と名付けるこ
とが出来る。単一のチョソバーが測定光線、比較光線あ
るいはこの両方の光線を交互に遮断する。

この装置では著しい光の損失が起こる。チョッパーは光
線を分岐したり合成する働きはなく、ただ交互に光を遮
断する役割を行っている。

ヨーロッパ公開第０　０１４　３５７号公報はダブルビ
ームの光交換（Ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｌｉｇｈｔ）色度計
を記載している。ここでは測定光線は照明器具から発せ
られ、制御装置（Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｏｒｇａｎ）と静止
鏡で光を交互に反射して、第１の測定皿上に、次は第２
の測定皿を経て共通の光素子（Ｐｈｏｔｏ　Ｅ１ｅ＋ｗ
ｅｎｔ）上を照らしている。この制御装置は測定光路中
を移動する鏡で、光源から放射された測定光線を９０゜
反射する役割をおこなう。

ここで可動鏡が測定光線と比較光線との交換を行う。し
かしながら測定光線と比較光線との再結合は行わない。

ヨーロソバ特許発明第０　０８４　３９１号明細書は光
路中にあって移動する鏡を持つ他の種類の装置を記載し
ている。そこでは又再結合が可動鏡で行われている。

ヨーロンバ特許発明（未公開）第２３　０３　５３３号
明細書には原子化されたサンプル物質を含む測定光路お
よび比較光路を組み込んだダブルビーム装置として設計
された原子吸光分光光度計が記載されている。記載され
ている装置はハシクグラウント吸収の補償を考慮して設
計されている。この装置は測定するべき元素の共鳴輝線
を放射する輝線放射第１光源を含んでいる。更にこの装
置は連続スペクトルを持つ光線を放射する第２光源を含
んでいる。この装置の光学系において第１および第２の
光源から放射される光線はそれぞれその光軸がお互いに
交差している。モノクロメータは装置全体の連続スペク
トルから、共鳴輝線を含む限定されたスペクトル範囲を
選びだす。この測定及び比較光線を検出器にかける。チ
ョッパーは第１の光源の放射輝線からの光線を、測定光
路および比較光路へ、連続スペクトルを放射する光源か
らの光線は測定光路および比較光路を経てモノクロメー
タと検出器へ、区切られた光線を４本連続して、予め計
画したように周期的に送り出す。そこではチヨ・ンパー
装置は２枚のチョッパー板を持っていて、２枚のチョッ
パー板は一本の軸に間隔をあけて取付け、軸と共に２枚
一緒に回転する。２枚のチタンパー板は、２つの光源か
ら放射された光線の光軸が交わる領域で、測定光路およ
び比較光路をに入る前に位置するように光学的に設計さ
れている。チョッパー板には反射面と透過面とがつくら
れていて、光源から放射された光線の一本だけが一つの
光路（測定光路か比較光路か何れがの）に入るように取
りつけてある。

西ドイツ公開第２０　５６　１１２号明細書には、２基
のチョッパーを用いた測定光線と比較光線を分岐し、再
結合するダブルビーム光度計が記載されている。この装
置では２基のチゴノバーを同調させることに問題がおこ
る。

西ドイツ公開第１９　１１　０４８号明細書には、ホロ
ーカソードランプからの光線を一度は測定光路に、一度
は比較光路に通すように、回転するセクター鏡を備えて
いる。このセクター鏡はホローカソートランプから遠い
側に反射型セクター（ＭｉｒｒｏｒＳｅｃｔｏｒ）を設
置している。重水素放電ランプをセクター鏡の背後に置
いて連続スペクトルを放射する。この重水素ランプから
放射された光はセクター鏡の後ろで反射し比較光路に入
る、この比較光路にホローカソードランプからの光がも
う一つ他の場所で透過する。このセクター鏡の透過位置
にホローカソードランプからの光が、通常の方法で、比
較光路に送られ、一方セクター鏡の今一つの透過位置で
重水素放電ランプからの光が測定光路に入る、そして比
較光路は膜状のカパーで覆われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は上記型式のダブルビーム光度計の構造を
簡単にしてチョッパー装置を利用して光線の分岐と再合
成の同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　）を改良
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従かえば、上記目的は以下の装置構成によって
達成出来る。すなわち、光線の分岐位置と再合成位置を
お互に空間的に近接させ、チョッパー装置は単一チヨノ
パー構造として測定光線と比較光線の分岐および再合成
が同時に可能にすることである。かくすることによって
、光線の分岐と光路の再合成が共に単一千ゴノパーで行
うことができる。測定光線と比較光線とを共に単一ラン
プから発する単一光線から誘起７できる。

光線を分岐し、再合成するのに、唯一のチョッパーが必
要とされる。

〔実施例〕

（実施例＝１） 添付の第１図において、ホローカソードランプは（１０
）と付番する。ホローカソードランプ（１０）は単一輝
線を発光する光源で、原子吸光分光計では試料中の分析
しようとする元素から共鳴輝線類を発光する。このホロ
ーカソートランプ（１ｏ）ハ例えば、直径６肛の光点（
ｌｉｇｈｔ　ｓｐｏｔ）　（１２）を誘起する。

光線（１４）はホローカソートランプ（１ｏ）から放射
される。この光線（１４）は第１番目の凹面鏡（１６）
で反射され、千面（１８）上に集光され、そこに例えば
３ｍｍの直径の光点（１２）の小さくなった像を誘起す
る。

チヨ，パー（２０）が平面（１８）上に設置されている
。

チヨ，パーは軸（２２）のまわりに回転する。チョッパ
ーは各々９０゜づつに分かれた４枚の扇形板【以下セク
ターと訳す）を持っている。セクター（２４）と（２８
）は、ホローカソードランプ（１ｏ）の光を反射する型
であり、セクター（２６）と（３ｏ）は透過型である。

第２図で判るように、反射型セクターと透過型セクター
とは交互になっている。平面（１８）に対して、或る角
度で、チョッパー（２ｏ）に当った光線（１４）は、比
較光線（３２）としてチョッパ−（２ｏ）で反射し、或
いは比較光線と反対に測定光線（３４）としてチョッパ
ー（２０）を透過する。

比較光線（３２）は第２番目の凹面鏡（３６）で反射さ
れ単色光化装置（モノクロメーター）｛図示されていな
い｝の人ロスリント上に集光される。かくして、ホロー
カソートランプの光点（１２）の第２番目の像（３８）
が誘起する。（この像からの）光路はチョッパー（２０
）上の光点に対して鏡（１６）を通る光点（１２）から
の光路と対象関係にある。それ故、光点（３８）は光点
（１２）と同じ直径、例えば６価の直径を持っている。

測定光線（３４）は、第３番目の凹面鏡（４０）で反射
し、光点（４２）上に集光される。そこでは、３胴の直
径をもっている光点が１５胴の直径の光点に縮小する。

この光点（４２）は試料領域（４４）に位置している。

この試料領域では、原子吸光分光計の場合、試料溶液を
原子化する炎を備えている。しかしながらこの試料領域
（４４）が又試料を電子加熱で原子化する炉の内部に在
る場合もある。測定光線は凹面鏡（４６）で今一度反射
し、チョッパ−（２０）のある平面（１８）上に、ここ
で選択した例では３閣の直径を持つ光点（４８）として
、再び集光する。測定光線（３４）の光点（４８）はチ
ョッパ−（２０）のある平面（１８）上で光線（１４）
で誘起された光点と一致する。光線（ｌ４）の光路と、
比較光線（３２）とはＭ型を形造る。

チョッパー（２０）以降の測定光線の光路は等辺の三角
形を形成する。

発光光点（１２）の像として誘起された光点（４２）は
、この三角形の辺（５０）の中央に存し、チョッパー（
２０）に相対した位置にある。測定光線（３４）は、光
線（１４）がチョッパー（２０）のセクターに当った時
透明であると、チョッパー（２０）の後にまで自然に、
光線（ｌ４）の延長として伝播される。第１図で、チョ
ッパーの下から凹面鏡（４６）を通って伝播した測定光
線（３４）は上記三角形の辺（５２）を形成する。この
光線はチョンパ−（２０）で反射して比較光路（３２）
と光軸が一致する。

光点（３８）の場所に、モノクロメータ｛図示していな
い｝の大ロスリノトが設けられる。このモノクロメータ
の出力スリントから出る光は通常光電子的検出器を通過
する。上記の装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎ　ｔ）は次に
述べるように作動する。

チョッパ−（２０）にある透明セクター（２６）と（３
０）が、測定光線（１４）の光路にある時、光線（１４
）はチョッパー（２０）を通って測定光線（３４）とし
て伝播する。ここで、光路はホローカソードランプ（１
ｏ）の発光光点（１２）から発して、凹面鏡（１６）上
を通り、チヨ，パー（２０）を通過し凹面鏡（４ｏ）に
達する。そこから光は試料領域（４４）を通り、凹面鏡
（４６）へと光線は非常に小さな直径に縮小しながら伝
播される。凹面鏡（４６）で光線は反射し、チョッパ−
（２ｏ）を通って凹面鏡（３６）上に達する。凹面鏡（
３６）は光線モノクロメータの入ロスリント上に集光す
る。

このように、光線は試料領域を通る測定光線となる。原
子吸光分光計では、光線は測定されるべき元素の原子に
よって試料室（４４）で選択的に吸収され、その共鳴線
が、ホローカソードランプ（１ｏ）から発光するスペク
トル線に相当する。モノクロメータは、これ等（共鳴）
スペクトル線から、測定に適した一本のスペクトルを選
択する。

回転チョッパー（２０）が更に回転して、反射セクター
（２６）あるいは（２８）が測定光線（ｌ４）の光路に
来る。そうすると、これに当って光線（１４）はチョッ
パーで反射して比較光線（３２）となる。このとき凹面
鏡（１６）を通った発光光点（１２）からの光線はチョ
ッパー（２０）の反射セクター（２４）あるいは（２８
）で反射し、凹面鏡（３６）でモノクロメータの入口ス
リノトに集光される。この光路の場合、光線は、試料領
域（４４）を避けて通る（ハイパスする）。

それ故比較光線（３２）は試料に影響されない、そして
ランプの光度（Ｉｕｍｉｎｏｓｉ　ｔｙ）あるいは検出
器の怒度のどちらにも起る変動の影響を保償するのに役
立つ。チョッパー（２０）の回転と共に、試料に影響を
うけた測定光線、試料に影響されない比較光線がチョッ
パー（２０）の回転速度の倍の頻度で交互にあらわれる
。凹面鏡（４６）から凹面鏡（３６）に及ぶ測定光線は
光線（１４）がこの位置に誘起する光点と同じ大きさの
光点（４８）を誘起する。透過する測定光線（３４）の
光軸と反射する比較光線（３２）の光軸とは一致する。

従って光線は共通の光路上で重なる。

上記した装置で、ホローカソードランプ（１０）から出
て、凹面鏡（ｌ６）を通り、チョソパ−（２０）に及ぶ
までの測定および比較光線の光路は共通である。

ここで、測定光線（３４）と比較光線（３２）の光分岐
が起る。しかしながら同時にチヨンバー（２０）は測定
領域（４４）を通り、三角の辺（５２）に沿った光路を
通った測定光線と、比較光線（３２）との光重畳をも同
時に行なう。チョッパ−（２０）以降は測定光線（３４
）と比較光線との共通光路が今一度成立し、チョッパー
（２０）を出て凹面鏡（３６）を通ってモノクロメータ
ーの入口スリットに達することになる。

「光線の測定光路」はこの光線の共通光路の間にある「
三角」光路を含んでいる。「光線の比較光路」は零と換
算される、すなわち比較光線は単に二つの光線の共通光
路をだけを通過する。単一のチョッパー（２０）が、２
種類の光線の分岐と再合成をするために役立つ。ここで
一つのそして同じ位置にある三角光路の辺（５２）の領
域、すなわち、「三角光路」の頂点において、一つのチ
ョッパーが光線（ｌ４）の「進行」と測定光線（３４）
の「帰り」の両方のために役立っている。

第３図はホローカソードランプとモノクロメーターの入
口スリットが、光線のＭ型光路の端には必ずしも位置し
なくてはならないわけではないことを示している。ホロ
ーカソードランプは図に示したように、試料領域（４４
）での測定光線の方向と平行するようにその位置を構成
できる。ホローカソードランプ（１０）から出た光線（
ｌ４）が、平面鏡（５４）で第１番巨の凹面鏡の方向に
反射される。これと同じように、光線を再合成する光路
にある光線も又第２番目の凹面鏡（３６）の後で光線が
三角形の辺（５０）に直角な方向でモノクロメーターの
入ロスリントに当るように、平面鏡（５６）で反射させ
ることが出来る。

更に、第３図のダブルビーム光度計は第１図のダブルビ
ーム光度計と同じように構成されている。

相応する部品には同じ付番がつけてある。

（実施例−２） 第４図は、チヨノパーの回転位相が進んだ段階で、重水
素ランプ（５８）からの光線が光路に取り込まれてハノ
クグラウンドの吸収を保償出来るようにした、ダブルビ
ーム装置として設計した原子吸光分光計を示している。

第４圀では付番（５８）がホ口−カソードランプを示し
、このランプが発光光点（６０）を誘起する。光線（６
２）はホローカソードランプの発光光点（６０）から出
ている。光線（６２）は凹面鏡（６４）に促えられる。

凹面鏡（６４）は光線（６２）を反射して平面（６Ｇ）
上に集光させる。平面（６６）上には、チョッパー（６
８）があり、軸（７０）の周りに回転するように構成さ
れている。チョノバー（６８）は第５図で例示したよう
にそして以下に説明されるように反射型と透過型のセク
ターを持っている。

光線（６２）が反射セクターに当った時、凹面鏡（７３
）に向う方向（７２）の方に反射される。凹面鏡（７３
）は光線（６２）を反射して第２回目として、上にある
点（７４）上に集光される、この点は軸（７０）に関し
てチョッパ−（６８）の、半径方向反対側にある。

チョッパー（６８）の平面が又点（７４）で光線を反射
した時、光線は第１図で説明したと同じように比較光線
（７６）として凹面鏡（７８）に向って伝播される。

凹面鏡（７８）は比較光線（７６）を反射して、ホロー
カソードランプ（５８）の発光光点（６０）の第３番目
の像として光点（８０）を誘起する。そこに、モノクロ
−メーター｛図示されないが｝の人口スリットが組み立
てられる。

反射条件にある時、点（７４）のチヨノパー（６８）の
表面は、これまでこの条件に該当していたように、半径
方向に反対側が透過状態にあって、光線（７２）はチョ
ッパー（６８）を通過し、測定光線（８２）として伝播
される。測定光線（８２）は凹面鏡（８４）に当る。

この凹面鏡（８４）は測定光線を反射し、サンプル領域
（８８）中の最初の光点（８６）のところで測定光ｖＡ
（８２）は集光する。試料領域（８８）はこの場合でも
試料を原子化する、炎、あるいは電子加熱用の炉を備え
ている。試料領域（８８）の後で、測定光線（８２）は
凹面鏡（９０）に当る。凹面鏡（９０）は測定光線（８
２）を反射し、再び平面（６６）上の点（７４）で集光
する。凹面鏡（９０）からの測定光線が点（７４）を通
過して、反射した比較光線（７６）と光軸が揃うように
反射される。測定光線（８２）と比較光線（７６）に関
してはその構成は原理的に第１図の場合の構成と同じで
ある。

重水素ランプ（５日）は連続スペクトルで発光する。

光線（９２）は重水素ランプ（５８）から発光する。光
線（９２）は凹面鏡（９４）で反射し、平面（６６）中
の点（９６）で集光する。この点（９６）は点（７４）
と半径方向相対する位置にあり、その点で、光線（６２
）は又チョッパー（６８）の反射型セクターで反射する
。凹面鏡（９０）で反射した測定光線（８２）の光軸は
チョッパ−（６８）で反射した光線（６２）の光線（７
２）方向と光軸が一致している。

チョッパー（６８）は第５図に図示されている。チゴノ
バー（６８）は鈍角を張った反射型セクター（９８）を
持っている。このセクターと隣接して、鋭角の透過型セ
クター（１００）がある。この透過型セクタ−　（１０
０）に続いて、鋭角の反射型セクター（１０２）がある
。チョッパー（６８）の残りの、鈍角のセクター（１０
４）は透過型である。チョッパーは時計廻りに回転する
と考える、反射型セクター（１０２）の後側縁および透
過型セクター（１００）の前側縁とはそれぞれ反射型セ
クター（９８）の後側縁および透過型セクター（１０４
）の前側縁とに関して１８０°の角を成して設定されて
いる。透過型セクター（１０４）の一部（１０８）は通
過型セクター（１００）と半径方向シこ相対して位置し
ている。

光線の伝播され方は、動く対象物を逆転する（ａｋｉｎ
ｅｍａｔｉｃ　ｒｅｖｅｒｓａｌ　）方法で最も良く説
明できる、すなわち、チョッパー（６８）が固定点（７
４）および（９６）に関して時計方向に回転するとは考
えないで、むしろ点（７４）および（９６）が固定して
いるチョッパー（６８）に関して反時計廻りの軌導上を
移動すると仮定する。この考え方が第５図で回示してあ
る。図示された点（７４）および（９６）の位置で、光
線（６２）はチョッパー（６８）の反射型セクター（９
８）で点（９６）において反射する。しかしながら光線
（６２）　！よ凹面鏡（７３）で反射し透過型セクター
のところで、チョッパー（６８）を透過する。ホローカ
ソートランプ（５８）からの光線（６２）は第１図につ
いて記述された方法で試料領域を通る測定光線（８２）
として導びかれる。更に動いて点（７４）が反射型セク
ター（１０２）に到達する一方セクター（９８）の一部
（１０６）にあった点（９６）は反射面上に来る。かく
して、チョッパ−　（６８）で、光線（６２）の反射は
反射型セクター（９８）における点（９６）で起ること
になり、同様に反射型セクター（７４）での反射は点（
７４）で起ることになる。

この場合ホローカソードランプ（５８）から出た光線（
６２）は比較光線（７６）となって、第１図について記
述された方法で、試料領域を迂廻することになる。

従って点（７４）および（９６）が共に透過型セクター
に到達した時点（７４）はセクター（１００）に点（９
６）はセクター（１０４）の（１０８）の部分に動いた
ことになる。

チョッパー（６８）がこの位置にある時、ホローカソー
ドランプからの光線は、点（９６）では反射が起らない
ので、光路中に見出されない。（代りに）光線（９２）
が、チョッパー（６８）のセクター（９８）を点（９６
）のところで透過して凹面鏡（７３）によって点（７４
）の方向へ反射する。点（７４）では測定光線（８２）
がチョッパー（６８）の透過型のセクター（１００）を
通って“三角”光路（８８）と試料領域を、測定光線（
８２）が通る代りに、光線（９２）が通過する。測定光
線（８２）と同様に、反射して反転した光線（ｒｅνｅ
ｒｉｎｇ　ｌｉｇｈｔｂｃａｍ）がチａノパーのセクタ
ー（１００）を、点（７４））において透過する、しか
しこの時は凹面鏡（７８）に向う方向へ反射する。凹面
鏡は光線を光点（８０）の位置のモノクロメーターの入
口スリットに向って反射する。

チョノバー（６８）の回転の位相が進んで、点（７４）
は再び反射型セクター（９８）に達する。点く９６）は
チョノハ−　（６８）の透過型セクター（１０４）のと
ころに留っている。従って、連続スペクトルを放射する
重水素ランプ（５８）からの光線（９２）は点（９６）
のところで再びチョッパー（６８）を透過する。しかし
ながら、この光４％（９２）は、チョッパー（６８）の
セクター（９８）で点（７４）のところで反射される。

すなわち、試料領域を通過することなくモノクロメータ
ーの人ロスリントに直接達する。だから、此処に記述し
た装置は代る代る、チョッパーの回転が完結する毎に、
その間にモニターの大ロスリントのところで次のような
光線が得られる。すなわち、試料領域を通過する測定光
路を通った線スペクトル光、試料領域は通らず比較光路
を通った続スペクトル光、試料領域を通過する測定光路
を通った連続スペクトル光、試料領域は通らず、比較光
路を辿った連続スペクトル光である。測定光路および比
較光路は、第１図との関係で説明したと同様な光路とな
る。しかしながら、連続スペクトル光を放射する光源の
光が、八ノクグラウンドの補償のためにこの光線の光路
に加わって通り、又重水素ランプの発光光度の変動を補
償するために、比較光路を通って加わった。このすべて
の動作が、単一のチョッパーによって行われ光源からの
光線を分岐すると共に再合成するために役立った。

（実施例−３） 第６図には測定と比較光線の光分岐ならびに再合成を単
一のチョッパーで遂行する今一つの装置が示されている
。

光源（１１０）、例えばホローカソートランプから発散
光線（１１２）が発光される。光線（１１２）は凹面鏡
（１１４）で反射され、平面鏡（１１６）で更に反射さ
れた後、点（１１８）に集光する。　光線（１１２）は
、平面鏡（１１６）と点（１１８）の間で、軸（１２２
）のまわりに回転するチョッパー（１２０）を通過する
。

再び発散し、チョッパ−（１２０）を通過して伝播ずる
光線（１２４）は凹面鏡（１２６）によって、平面鏡（
１２８）を経て点（１３０）に集光する。

点（１３０）から発する発散する光線（１２４）は最終
的に平面鏡（１３２）によって凹面鏡（１３４）に導び
かれこの凹面鏡は光線（１２４）を点（１３４）　６こ
焦点を拮ふ。この点（１３６）は試料領域（１３８）中
に位置している。点（１３６）を発した光線（１２４）
は再び発散し凹面鏡（１４０）に当る。この凹面鏡（１
４０）は光線（１２４）を単一チヨノパー（１２０）に
向けて反射する。光線（１１２）の゛先駆部分”がチョ
ッパーに（１４２）の位置で当っている。戻って来た光
線（１２４）はチヨンバー（１２０）に今一つ別の位置
（１４４）で半る、この位置（１４４）は位置（１４２
）に関して１８０゜折り返した位置である。チョッパー
（１２０）が、位置（１４４）で反射型である時光線（
１２４）は、凹面鏡（１４０）によって、チョッパー（
１２０）を経て点（１４６）に集光する。光線（１２４
）は試料領域（１３８）を経由しているので、この光線
は測定光線を表わしている。凹面鏡（１２６）　，　（
１３４）および（１４０）および平面鏡（１２Ｂ）およ
び（１３２）を経由する光路は試料領域（１３８）を含
む測定光路を表わしている。

チョッパーが位置（１４２）で反射型である時、光ｍ（
１１２）はチョッパー（１２０）によって、比較光路（
１５０）を進むように比較光線（１４８）として反射さ
れる。比較光線（１４８）は点（１５２）に集光する。

この点は、チョッパー（１２０）の平面から観ると点（
１１８）と、鏡面対照関係に或る位置である。平面鏡（
１５４）が点（１５２）に設けられている。この平面鏡
は比較光線（１４８）を平面鏡（１５６）に向けて反射
する。平面鏡（１５６）は、比較光線（１４８）を凹面
鏡（１５８）に向けて反射する。凹面鏡（１５８）は比
較光線（１４８）を平面鏡（１６０）を経て点（１４６
）に集光する。この時チョッパーは位置（１４４）で透
過型である。

点（１４６）は凹面鏡（１６２）によってモノクロメー
タ−　（１６６）の入ロスリント（１６４）上に集光す
る。モノクロメーター（１６６）は回折格子状モノクロ
メーターである。このモノクロメーターは凹面鏡（１６
８）を含んでいる。人口スリット（１６４）を経て入射
した光線は凹面鏡（１６８）で平行光線にされ、回折格
子に導びかれる。この光はスペクトルとして回折格子に
よって分散されて、凹面鏡（１６８）に当る。

凹面鏡（１６８）は出口スリット（１７２）の平面内に
、入口スリノ｝　（１６４）の像の形にスペクトルを発
生する。そこで、光ａ（１１０）でスペクトルの線の１
つの波長を持つ光が放射され出口スリットを経て出現す
る。出口スリントを経て表われた光の波長は回折格子（
１７０）を動かして調整される。

第７図にはチョソパ−（１２０）が図示されている。

チョソハ−　（１２０）の半分は鏡（１７４）を備えて
いる。

すなわち反射型である。チョッパー（１２０）の他の半
分（１７６）は透過型である。

透過型半分の（１７６）が位置（１４２）を通過し、反
射型の鏡（１７４）が半径方向に対象位置にある（１４
４）に達した時、光線（１１２）は一般に（１７８）と
付番さている測定光路に沿った測定光線（１２４）とし
て導びかれる。しかしながら、チョッパー（１２０）が
半回転して、鏡（１７４）が（１４２）の位置を通過し
チョッパ−　（１２０）が位置（１４２）で反射型であ
り、光線（１１２）が比較光路（１５０）にある比較光
線（１４８）として反射される。最後に、測定光線（１
２４）および比較光線（１４８）がそれぞれ点（１４６
）に集光される。チョンパ−　（１２０）の後で、反射
された測定光線（１２４）と透過した比較光線（１４８
）は同じ方向性を有し、幾何学的に一致するので位置（
１４４）で、測定光線（１２４）と比較光線（１４８）
は夫々重畳し再合成が起る。光源（１１０）に発した一
本の光線（１１２）は位置（１４２）で、測定光線（１
２４）と比較光線（１４８）とに分岐された。

位置（１４４）で、この測定光線（１２４）と比較光線
（１４８）とが夫々再び再合成される。（１４２）およ
び（１４４）の２つの位置は近接している。それ故、単
一チョッパ−　（１２０）が光線の分岐と再合成とに用
いることが出来ることになる。

光線が集光する、上に述べた「点」は第１図との関係で
述べるように、光源によって誘起された発光点の中間像
であり、実際には光点と呼んでいる。第６図の構造を持
つダブルビーム光度計は光路が空間節約構造になるよう
何回にも折れ曲った光路になっている利点がある。

第６図と第７図に従った構造では測定光線（１２４）が
モノクロメーター（１６６）の人ロスリノト（１６４）
上に結像していて、計測期間は必然的に各周期の半分に
及ぶ。それ故吸収測定のために信号エネルギが失なわれ
、更に八ノクグラウンドの吸収の補償が行えない。

（実施例−４） 第８図では、光線（１８２）は光源（１８０）、好まし
くはホローカソードランプの発光点から放射される。

この光線（１８２）は凹面鏡（１８４）によって平面鏡
（１８６）を経て点（１８８）に集光する。この点は平
面（１９０）上にある。チョッパー（１９２）は軸（１
９４）の周りに廻り、平面（１９０）上に設置されてい
る。

チョッパー（１９２）は第９図に回示されている。

このチョッパー（１９２）は軸（１９４）に関して中心
対象に造られた透明型の（１９６）と（１９８）の２枚
のセクターを持っている。セクター（１９６）および（
１９８）の各々は例えば、１５０゜の鈍角をなしている
。反射型セクター（２００）は例えば、第９閏に図示し
たように１５゜の角をなしていて、セクター（１９６）
の時計まわり方向に隣接している。ｌ５゜の反射型セク
タ−　（２０２）はこのセクター（２００）と半径方向
に対象をなしている、すなわち、軸（１９４）に関して
中心対象に配置されている。もう一つ１５゜の透明型セ
クター（２０４）がセクター（２００）に隣接している
。セクター（１９８）と併せて、セクター（２０４）は
連続した透明型セクターを形成している、しかしその機
能の面から別のセクターとして見る。１５゜の反射型セ
クター（２０６）はセクター（２０４）と半径方向に相
対して配置されている。セクター（２０２）と（２０６
）は併せて３０゜の角をなす連続した、反射型セクター
を形成している、しかし、以下に述べる如く違った機能
をもっている。

点（１８Ｂ）が透明型のセクター（１９８）にある時、
光線（１８２）はチョッパー（１９２）を通して、測定
光線（２０８）として伝達され、凹面鏡（２１０）に当
る。測定光線（２０８）は凹面鏡（２１０）によって、
平面鏡（２１２）を経て点（２１４）において集光する
。測定光線は点（２１４）から発散的に放射されて平面
鏡（２１６）に当る。

平面鏡（２１６）は測定光線（２０Ｂ）を凹面鏡（２１
８）に送る。この凹面鏡は測定光線（２０８）を点（２
２０）上に集光する。この点（２２０）は試料領域（２
２２）の中にある．点（２２２）から測定光線（２０８
）は凹面鏡（２２４）に向う。

この凹面鏡（２２４）は測定光ｌ　（２０８）をチョッ
パー（１９２）の平面上にある点（２２６）に集光する
。この点（２２６）は軸（１９４）に関して点（１８８
）と半径方向に相対する点である。この光路中鏡（１８
４）　，　（２１０）および（２１８）は同じような働
きをする部品（ｉｄｅｎｔｉｃａｌｃｏｎｐｏｎｅｎ　
ｔｓ）である。点（１８８）が透明型セクター（１９８
）上にある時、点（２２６）はチョッパー（１９２）の
透明型セクター（１９６）上にある。かくして、測定光
線（２０８）はチョッパー（１９２）を通って伝達し、
凹面ｔｉｔ　（２２８）によって平面鏡（２３０）を経
てモノクロメーター（２３４）の入口スリット（２３２
）上に集光する。

原理的に、モノクロメーター（２３４）は第６図のモノ
クロメーター（１６６）に相当した装置であり、凹面鏡
＜２３６）、回折格子（２３８）および出口スリット（
２４０）を備えている。

チョッパー（１９２）が点（１８８）において光線（１
８２）を反射すると、光線は比較光路（２４４）に入っ
て比較光線（２４２）として伝達される。比較光線（２
４２）は平面鏡（２４６）に当る。平面鏡（２４６）は
、比較光線（２．４２）を凹面鏡（２４８）に向って反
射する。凹面鏡（２４８）は比較光線（２４２）を平面
鏡（２５０）を経て点（２２６）上に集光する。

チョッパーがこの点で反射する時は比較光線（２４２）
は凹面鏡（２２８）で反射する。この領域で反射した比
較光線（２４２）は透過して来た測定光線（２０８）と
幾何学的に同一である。

連続スペクトルを持った光線（２５２）は重水素ランプ
｛図示されていない｝から放射され、チヨ・ノパー（１
９２）の点（１８８）に当る。この光線（２５２）は比
較光線（２４２）と軸を同じくし、チョッパー上で反射
した時には測定光線（２０８）の方向に反射される。

ここで、第５図の記述したと同様にして、ダブルビーム
光度計とチョッパー（１９２）の機能を見ると、チョッ
パ−（１９２）は停っていると見做して、チヨノパー（
１９２）に対しての点（１８８）と（２２６）の円周運
動は固定点（１８８）と（２２６）に対してチョツパー
（１９２）の回転運動の代りと見られる。ここでの記述
は、チョッパー（１９２）と共に廻る観察者の見方とし
ておこなわれる。

チョッパーが第９図に関して時計方向回りに廻ると、点
（１８８）は図示したように、セクター（２０４）上を
反時計回りに動く。

同様にして点（２２６）は、点（１８８）と半径方向に
相対して、セクター（２０６）に達する。セクター（２
０４）は透明型であり、セクター（２０６）は反射型で
ある。

チョッパー（１９２）のこの位置にある時、重水素ラン
プから放射された光線（２５２）はチョッパー（１９２
）を経て比較光線（２４４）に入る。光線（２５２）は
比較光線について上述したと同じように比較光路（２４
４）を通って伝達される。チョンパ−（１９２）の反射
セク９　−　（２０６）は点（２２６）にある。それ故
比較光路を通った後光線（２５２）はチョッパー（１９
２）によって凹面鏡（２２８）の方向に反射され、それ
から、輝線放射光ａ　（１８０）から放射された測定光
線および比較光線と同じように、モノクロメーター（２
３４）の入ロスリノト（２３２）に達する。

チョソバ−（１９２）が更に回転すると点（１８８）は
反射セクター（２００）に達する。この時輝線放射光源
（１８０）からの光線（１８２）は比較光線（２４４）
に比較光線として反射される。点（２２６）において比
較光線はセクター（２０２）によって凹面鏡（２２８）
の方向へ反射される。

従って、透明セクター（１９６）および（１９８）か再
び点（１８８）および（２２６）を通る時、その時点（
１８Ｂ）は、セクター（１９６）の領域にあり、点（２
２６）はセクター（１９８）の領域にある。輝線放射光
源（１８０）からの光線（１８２）は測定光路に沿って
測定光線（２０８）として進み、点（２２６）において
凹面鏡（２２８）へ伝達される。

次に、点（１８８）は反射型セクター（２０６）の領域
に来る。点（２２６）にある半径方向に反対のセクター
（２０４）は透明型である。それ故、重水素ランプから
の光線（２５２）は、反射して測定光路に入り、試料領
域を経てチョノバー（１９２）を透過した後、凹面鏡（
２２８）によってモノクロメーター（２３４）の入ロス
リノト（２３２）上に集光される。

最後に、点（１８８）は反射型セクター（２０２）の領
域に来る。点（２２６）は又、反射型の半径的に相対し
たセクター（２００）の領域に来る。その時光源（１８
０）から放射された光線（１８２）は再び比較光路（２
２４）に反射され、最終的に点（２２６）で凹面鏡（２
２８）の方へ反射される。

かくして、モノクロメーター（２３４）の入口スリｙ　
｝　（２３２）の位置では次の一連の光線が表われる。

第　　　１　　　表 輝線放射光ａ　（１８０）からの光線、たとえばホロー
カソートランプは一回チョッパ−（１９２）が回転する
毎に、試料領域（「試料」）を通って測定光路を２回、
比較光路（「比較」）を２回通過する。

この間に、光線（２５２）は重水素ランプから、比較光
路に沿って１回測定光路に沿って１回通過する。

（実施例−５） 第１０図は、第８図のチョッパー（１９２）に置くこと
が出来る変型チョッパー（２５４）を図示している。

このチョッパー（２５４）は実質的にチョッパー（１９
２）と同じセクターを持っている。相応するセクターに
は、第１０図に、第９図で付番したのと同じ番号で付番
してある。これらのセクターに加えて、更なるセクター
（２５４）として半透過的に反射するセクターが設けら
れている。このチョッパ−（２５４）は静止位置に設け
ることが出来、そのときこの半透明セクター（２５６）
は位置（１８Ｂ）にある。この位置でチョッパー（２５
４）は単なる光分岐器として作用する。ホローカソード
ランプあるいはその他の輝線放射光源（１８０）からの
光線（１８２）ならびに重水素ランプからの光線（２５
２）は測定光路に導びかれる。

測定光線（１８２）の半分はこの点（１８８）で、チョ
ッパ−　（２５４）のセクター（２５６）を通って伝達
され、光線（２５２）の半分はセクター（２５６）によ
って反射して、測定光路に導かれる。かく形成された部
分光線は共Ｃこ測定光路と試料領域を通過する。部分光
線は点（２２６）で、セクター（１９６）を通って伝達
される。

このモードの操作で、ホローカソードランプ（１８０）
および重水素ランプは交互に点灯されることになる。

ここで記述した装置は、チョッパーが第９図で示された
型にしたがう型のように変型できる。第９図型のチョッ
パー（１９２）は固定位置に止められ、この場合、輝線
放射光源からの光線（１４２）および（１５２）は共に
、透明型セクター（１９６）あるいは（２０４）に当る
。｛ここに図示されていないが｝光線分岐器をチョッパ
ー（１９２）の前で直接光路中で選択的に作動（ｎｏｎ
ｅ）出来る。その時、輝線放射光ｉｆ！ｉｔ（１８０）
および連続スペクトルを放射する光源は適切に試料領域
（２２２）を通る光線を導くことができる。この光源は
又、交番的に電気的励起をすることも出来る。

〔発明の効果］ 光源、検出器、試料領域、光源から放射された光線を該
試料領域を通る測定光線として検出器に導くための光学
装置、同一光線を試料領域を回避させながら、比較光線
として検出器に導くための装置、および分岐位置におい
て、該光源からの光線を該測定光線の光路へ、および該
比較光線の光路へと分岐し、測定光線が該試料領域を通
過した後再合成位置において単一光路に再合成する、チ
ヨ，バー装置とから構成されているダブルビーム光度計
を用いて、ランプの光度の変動、あるいは検出器の惑度
の変動の影響を除き、また溶媒やその他の原因が吸収に
及ぼす影響を補償することができた。

またこの分岐位置と再合成位置は互いに近接しており、
該チョッパー装置が測定光線と比較光線とに分岐し、そ
して再合成する働きを同時に行う単一チョッパーから構
成されているので、光線の分岐と再合成の同調が取りや
すく、且つダプルビーム光度計の構造が簡単となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、単一チョッパーを有するダブルビーム光度計
の光路を示す図である。 第２図は、第１図のダブルビーム光度計の光路を実現す
るチョッパーを示す図である。 第３図は、第２図の型のチョッパーを有する第１図のダ
ブルビーム光度計の光路を変更して実現した光路を示す
図である。 第４図は、単一のチョッパーを用い、ホローカソードラ
ンプからの測定光線、ホローカソードランプからの比較
光線、および連続スペクトルを放射する重水素ランプか
らの光線を交互乙こモノクロメーターの人口スリット上
に伝播させるダブルビーム光度計の光路を示す図である
。 第５図は、第４図のダブルビーム光度計の光路を実現す
るチョノバーを示す図である。 第６図は、単一のチョッパーを用い、サンプル室を通過
する測定光線、およびサンプル室を回避して伝播する比
較光線を交互にモノクロメーターの入ロスリント上に伝
播させる、今一つのダブルビーム光度計の具体例を示す
図である。 第７図は、付属して利用するチョッパーを示す図である
。 第８図は、単一のチョッパーを用い、ホローカソードラ
ンプかろの測定光線、ホローカソートランプからの比較
光線、および連続スペクトルを放射する重水素ランプか
らの光線を交互にモノクロメーターの入ロスリソト上に
伝播させる構造の、第６図類似のダプルビーム光度計を
示す図である。 第９図は、第８図に示した装置で利用されるチヨ，バー
を示す図である。 第１０図は、第９図に示したチョッパーの改良した吻を
示す図である。 Ｆｉｇ．７ 手続補正書（放） 平成２年１０月２４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光線を放射する光源、検出器、試料領域、該光線を
   該試料領域を通る測定光線として該検出器に導くための
   光学装置、該光線を試料領域を回避させながら、比較光
   線として該検出器に導くための装置、および分岐位置に
   おいて、該光源からの光線を該測定光線の光路へ、およ
   び該比較光線の光路へと分岐し、測定光線が該試料領域
   を通過した後再合成位置において単一光路に合成するた
   め配置されたチョッパー装置、この分岐位置と再合成位
   置は互いに近接しており、該チョッパー装置が測定光線
   と比較光線とに分岐し、そして再合成する働きを同時に
   行う単一チョッパーから構成されている上記各装置を含
   むことを特徴とするダブルビーム光度計。 ２、該ダブルビーム光度計が原子吸光分光光度計であり
   、光源が輝線発光のホローカソードランプであることを
   特徴とする請求項１に記載のダブルビーム光度計。 ３、該チョッパーは少なくとも一枚のセクターで反射し
   、少なくとも他の一枚のセクターで透過する構成になっ
   ており、光源から放射された光線が分岐位置で角度をも
   って該チョッパーの表面に当たり、該測定光線を、分岐
   位置と再合成位置が一致するようになる角度に合致する
   反射角をもって、分岐位置に導くことを特徴とする請求
   項２に記載のダブルビーム光度計。 ４、該光源から放射された該光線は分岐位置に置いた第
   １の凹面鏡によって該チョッパー上に集光され、チョッ
   パーの透過型セクターを通って伝播され、該測定光線は
   試料領域上に第２の凹面鏡によって集光され、そして試
   料領域を通過した後該測定光線は分岐位置で第３の凹面
   鏡によって該チョッパー上に集光されることを特徴とす
   る請求項３に記載のダブルビーム光度計。 ５、測定光線の光路が等辺の三角形を形成することを特
   徴とする請求項４に記載のダブルビーム光度計。 ６、出口スリットと、該測定光線を該チョッパーの透過
   型セクターを経て伝播し、あるいは比較光線を該チョッ
   パーの反射型セクターによって反射して該出口スリット
   上に集光する第４の凹面鏡とを含むことを特徴とする請
   求項５に記載のダブルビーム光度計。 ７、連続スペクトルを放射する該ランプからの光線を、
   バックグラウンドを補償するために、該単一チョッパー
   によって各光路に重畳することを特徴とする請求項２に
   記載のダブルビーム光度計。 ８、該光源から放射された該光線は、測定相にある時お
   よび比較相にある時、該チョッパーの該反射型セクター
   によって重畳位置において反射し、該反射光線は該チョ
   パーの分岐位置に戻り、測定相にある時該チョッパーの
   透過型セクターが分岐位置を通り、比較相にある時はチ
   ョッパーの反射型セクターが分岐位置を通り、測定相お
   よびバックグラウンド補償相の時、透過型セクターが重
   畳位置を通り、そして連続光を放射する光源からの光線
   は測定光線および比較光線が該チョッパーの重畳位置で
   反射する、その重畳位置を通過して同じ方向に伝達され
   ることを特徴とする請求項３に記載のダブルビーム光度
   計。 ９、分岐位置および再合成位置が該チョッパーの半径方
   向に相対する側に位置することを特徴とする請求項２に
   記載のダブルビーム光度計。 １０、測定相にある時、該チョッパーの透過型セクター
   が分岐位置を通り、該チョッパーの反射型セクターが同
   時に再合成位置を通り、測定光線が測定光路を通って伝
   播し試料領域を通過した後、検出器が存在する方向に反
   射型セクターで反射され、比較相にある時、該チョッパ
   ーの反射型セクターが分岐位置を通り同時に該チョッパ
   ーの透過型セクターが再合成位置を通り、比較光線が比
   較光路に反射され、測定光線と光軸が一致して透過型セ
   クターを通って、比較相にある時に検出器方向に伝達さ
   れることを特徴とする請求項７に記載のダブルビーム光
   度計。 １１、該チョッパーの透過型セクターが分岐位置を通り
   、該チョッパーの反射型セクターが同時に再合成位置を
   通り、測定光線が測定光路に入り試料領域を通過した後
   、半径方向に相対するセクターを通して、測定相にある
   時、検出器のある方向に伝播され、該チョッパーの反射
   型セクターが分岐位置を通り、該チョッパーの反射型セ
   クターが同時に再合成位置を通り、比較光線が第１セク
   ターによって比較光路に入り、しかし半径方向に相対す
   る反射型セクターが比較相にある時、検出器のある方向
   に測定光線と光軸を合わせて反射することを特徴とする
   請求項９に記載のダブルビーム光度計。 １２、該チョッパーが透過型セクターを持ち、これと半
   径方向に相対して反射型セクターがあり、連続光を放射
   する光源からの光線が、該チョッパーの分岐位置に導か
   れバックグラウンドを補償するために分岐位置で比較光
   線と光軸を合わせて反射することを特徴とする請求項１
   １に記載のダブルビーム光度計。 １３、半径方向に相対する各透明セクターが鈍角を持っ
   ていることを特徴とする請求項１１に記載のダブルビー
   ム光度計。 １４、該チョッパーが更に半透明なセクターを持ち、該
   チョッパーが輝線発光光源からの光線および連続光を放
   射する光源からの光線が半透明なセクターに当たる位置
   に止めておくことが出来、輝線発光光源と連続光を放射
   する光源が交番状態に電気的に励起されて試料領域を適
   当な割合で通過することを特徴とする請求項１３に記載
   のダブルビーム光度計。 １５、該チョッパーが輝線発光光源からの光線および連
   続光を放射する光源からの光線を共に透過型セクターに
   導き、光線分岐器が選択的にチョッパーの前で光路中を
   移動することが出来、輝線発光光源および連続光を放射
   する光源が交番状態に電気的に励起されて試料領域を適
   当な割合で通過することを特徴とする請求項１３に記載
   のダブルビーム光度計。