JPH04265844A - 光学プローブ - Google Patents

光学プローブ

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JPH04265844A
JPH04265844A JP3277878A JP27787891A JPH04265844A JP H04265844 A JPH04265844 A JP H04265844A JP 3277878 A JP3277878 A JP 3277878A JP 27787891 A JP27787891 A JP 27787891A JP H04265844 A JPH04265844 A JP H04265844A
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optical
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transparent
rod member
recess
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample

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  • Pathology (AREA)
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体の光伝達測定に関し
、より詳細には、測定用液体に浸漬する光学プローブに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の等級の分光光度計は近赤外線ない
し紫外線のスペクトル範囲における液体サンプルの光伝
達を測定するのに使用される。１組のサンプル液体の各
々に機器の光学系を組み込む精度および容易性を改善す
る要求が続いている。測定の精度は液体サンプルでの光
学列の通路長さの均一性、および反射および屈折作用を
最小にすることにとくに関連付けられる。機械的に、光
学プローブ装置は小さく、携帯可能で、信頼できかつ頑
丈でなければならない。繊維光学は液体サンプルに挿入
されることができる適宜なプローブの基礎を提供する。
【０００３】別個の容器に収容された多数の液体のいず
れか１つをサンプリングする通常の方法はその容器から
機器へ選択された液体を吸引することである。代表的な
例はアメリカ合衆国特許第４，２２９，１７９号（リー
）および同第４，２２２，６７０号（コシイシ）に記載
されている。後者の特許はまた液体の光伝達を測定しか
つ次のサンプルに備えるために光学系から液体を除去す
る装置の精密光学面の関係を示している。
【０００４】アメリカ合衆国特許第４，４３１，３０７
号（スオバニーム）はマトリクスにおける液体容器（「
キユベツト」）を教示し、各容器はその固有の光学系を
有している。液体に浸漬される光フアイバの使用はアメ
リカ合衆国特許第４，４０３，８６１号（ボワスデ等）
に開示されており、明らかにフアイバ端部間に液体の１
部分を通して光を通過させるための簡単なギヤツプを有
している。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】一般に、吸引方法は工程に時
間がかかりかつ以前の液体による汚染を許容する顕著な
導管を要求する。また、アメリカ合衆国特許第４，４０
３，８６１号によるアプローチは上記課題の幾つかをも
しかすると解決するが液体に精密な光学系を組み込むた
めのどのような要求または方法もアドレスしていない。
【０００６】本発明の目的は分光光度計による光伝達特
性の測定のために液体に挿入する新規な光学プローブを
提供することにある。本発明のさらに他の目的は改善さ
れた光学的精度を有するかかる光学プローブを提供する
ことにある。本発明の他の目的は小さな、携帯可能な、
信頼できかつ頑丈であるかかるプローブを提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は、液体の光伝達を測定するのに有用な光学特性プロ
ーブにおいて、１またはそれ以上の近接開口をそれに有
する筒状壁を持つ管状ハウジングと；平らな透明端面お
よびアルミニウム等により銀色にされかつ内方凹状反射
器を形成するように選択された曲率を有する反対曲面を
有し、そして前記開口に近接して配置された前記透明な
端面によりハウジング内に保持される透明な材料から形
成される堅固な筒状部材と；平らな第１端面および該第
１端面に対して平行な平らな第２端面を有する透明な堅
固なロツド部材であつて、該ロツド部材は前記開口に近
接して配置された前記第２端面によりハウジング内に保
持されそしてそれらの間に凹所を画成するように前記透
明な面から間隔が置かれ、前記凹所はプローブの浸漬時
、液体が前記開口を通って前記凹所に通過するようにな
つており、前記第１端面は前記凹状反射器の選択された
第１および第２共役焦点が前記第１端面で横方向に間隔
を置いた関係において実質上配置されるように、選択さ
れた曲率、前記凹所および反射器部材、ロツド部材およ
び液体の屈折率と協働して前記凹状反射器から離して置
かれ；前記第１焦点と整列して前記第１端面に透明に付
着される平らな端部を有する第１光フアイバと；前記第
２焦点と整列して前記第１端面に同様に付着される平ら
な端部を有する第２光フアイバとからなり；それにより
前記第１光フアイバから前記ロツド部材から入る光が前
記開口内で液体を２度通過する一方前記凹状反射器によ
り前記第２光フアイバに反射されることを特徴とする光
学プローブにより達成される。
【０００８】好適な態様において、凹所に近接する筒状
壁は開口が凹所に対して正確に間隔が置かれた開口とし
て形作られるように３本の等しく形作られた脚部からな
る。また、筒状部材およびロツド部材が外来の反射に対
して黒くされたそれぞれの筒状面を有する。
【０００９】以下に本発明を添付図面の実施例に基づい
て詳細に説明する。
【００１０】
【実施例】図１を参照して、光学プローブ１８は３つの
等しいかつ正確に間隔をおいた近接開口１６をそれに有
するステンレス鋼からなる筒状壁１４を持つ管状ハウジ
ング１２を含んでいる。これら３つの開口は、図２の断
面図に示されるように、３本の等間隔に置かれた脚部１
８により形作られる部分を有する筒状壁を好都合に形成
する。ハウジングは他の方法において環状肩部２６を形
成するようにより小さい直径２４を有することができる
底部を除いて均一な内径２０を有する。その底部は閉止
されるが他端２８は開放される。
【００１１】堅固な筒状部材３０はガラスまたは溶融石
英またはたの透明な材料から作られる。この部材は平ら
な透明端面３２および反対の屈曲面３３により結合され
る。屈曲面はアルミニウム等により銀色にされそして内
方凹状反射器を形成するように選択された曲率を有する
。部材３０は開口１６に近接する透明な面を有する肩部
２６に対してセメントによりハウジング１２内に保持さ
れる。
【００１２】透明な堅固なロツド部材３４は平らな第１
端面３６および該第１端面に対して平行な平らな第２端
面３８を有する。これらの端面、ならびに筒状部材３０
の透明な面３２は研磨されかつ互いに正確に平行である
。ロツド部材３４は開口１６に近接して第２端面３８に
よりハウジング１２内にセメントで保持されそしてそれ
らの間に凹所を画成するように透明な面３２から間隔が
置かれる。凹所は液体４２へのプローブの浸漬時、液体
が開口を通って凹所に通過するように開口１６を通して
アクセスされる。１つだけまたは凹所への液体のために
かなりの入口および出口がある限りにおいて、かなりの
数の開口があつてもよい。３本の脚部１８および開口１
６が良好な支持および清掃のための室への容易な接近を
提供する。また、図示のごとく、開口は透明な部材３０
，３４を超えて延在することができる。
【００１３】第１端面３６は、凹状反射器３３の選択さ
れた第１および第２共役焦点４４，４６が第１端面３６
で横方向に間隔を置いた関係において位置決めされるよ
うに、選択された曲率および反射器部材、ロツド部材お
よび液体の屈折率と協働して選択された間隔において凹
状反射器３３から離して置かれる。
【００１４】平らな面を有する第１光フアイバ４８は第
１焦点４４と整列して第１端面３６に透明に付着される
。平らな端部を有する第２光フアイバ５０は第２焦点４
６と整列して第１端面５２に同様に付着される。強度お
よび剛性は端面３６に接触するハウジング１４に接合さ
れる円板５２の孔を介してフアイバをまず付着すること
により達成される。フアイバの平らな端部は取着前に円
板内で研磨されることができる。円板でのフアイバは各
々反射面３３の光学中心５３に向かうように角度が付け
られるべきである。
【００１５】第１光フアイバ４８を通って進入する光５
４は漸次ロツド３４、室４０内の液体４２および筒状部
材３０を通過する。光は次いで出力光５６として第２光
フアイバ５０に部材、液体およびロツドの列を通って後
方に凹状反射器により反射される。プローブ１０の光線
は通過線５８により一般的に示される。かくして光ビー
ムは、進入および復帰で、凹所４０内の液体４２を二度
通過し、液体による光吸収を２倍にする。それにより液
体の伝達特性は、出力光および入力光を通常のように比
較することにより、光フアイバと結合された分光光度計
（図示せず）により測定されることができる。好都合に
は、ロツド部材３４は光用光学開口を画成するための環
状溝６０を有する。これはまたセメント６２用係止位置
を提供する。
【００１６】本発明のプローブの形状によれば、高い精
度が液体を通過する光の均一な通路長さにより達成され
る。屈折および反射損失は、プローブ、平行面および光
学列からの空気の除去により、ガラスまたは石英および
多くの液体の屈折率の類似性の開示された形状において
最小にされる。より大きな精度に関して、意図される液
体の屈折率と実質上同一の屈折率を有するガラスが選択
されることができる。また、筒状部材３０およびロツド
部材３４は好ましくは外来の反射に対して黒くされたそ
れらのそれぞれの筒状境界面６４，６６を有し、さらに
性能を改善する。
【００１７】プローブはまつたく頑丈である。該プロー
ブの適宜な寸法は外径８ｍｍおよび光フアイバの延長を
無視して、約２．５ｃｍの長さである。かかる大きさは
分光光度計に通常使用される液体サンプルカツプ６８へ
の挿入に便利である。
【００１８】本発明は特別な実施例に関連して詳細に上
述されたけれども、本発明の精神および請求の範囲に落
ち込む種々の変化および変形は当該技術に熟練した者に
は明らかである。それゆえ、本発明は請求の範囲および
その同等物によつてのみ制限される。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、液体の
光伝達を測定するのに有用な光学特性プローブにおいて
、１またはそれ以上の近接開口をそれに有する筒状壁を
持つ管状ハウジングと；平らな透明端面およびアルミニ
ウム等により銀色にされかつ内方凹状反射器を形成する
ように選択された曲率を有する反対曲面を有し、そして
前記開口に近接して配置された前記透明な端面によりハ
ウジング内に保持される透明な材料から形成される堅固
な筒状部材と；平らな第１端面および該第１端面に対し
て平行な平らな第２端面を有する透明な堅固なロツド部
材であつて、該ロツド部材は前記開口に近接して配置さ
れた前記第２端面によりハウジング内に保持されそして
それらの間に凹所を画成するように前記透明な面から間
隔が置かれ、前記凹所はプローブの浸漬時、液体が前記
開口を通って前記凹所に通過するようになつており、前
記第１端面は前記凹状反射器の選択された第１および第
２共役焦点が前記第１端面で横方向に間隔を置いた関係
において実質上配置されるように、選択された曲率、前
記凹所および反射器部材、ロツド部材および液体の屈折
率と協働して前記凹状反射器から離して置かれ；前記第
１焦点と整列して前記第１端面に透明に付着される平ら
な端部を有する第１光フアイバと；前記第２焦点と整列
して前記第１端面に同様に付着される平らな端部を有す
る第２光フアイバとからなり；それにより前記第１光フ
アイバから前記ロツド部材から入る光が前記開口内で液
体を２度通過する一方前記凹状反射器により前記第２光
フアイバに反射される構成としたので、小さな、携帯可
能な、信頼できかつ頑丈である分光光度計による光伝達
特性の測定のために液体に挿入する新規な光学プローブ
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学プローブを示す断面図である
。
【図２】図１の線２−２に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０　　光学プローブ １２　　管状ハウジング １４　　筒状壁 １６　　開口 １８　　脚部 ３０　　堅固な筒状部材 ３２　　透明な端面 ３３　　屈曲面（凹状反射器） ３４　　透明なロツド部材 ３６　　平らな第１端面 ３８　　平らな第２端面 ４０　　凹所 ４２　　液体 ４４　　第１共役焦点 ４６　　第２共役焦点 ４８　　第１光フアイバ ５０　　第２光フアイバ ６０　　環状溝

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　液体の光伝達を測定するのに有用な光
    学特性プローブにおいて、１またはそれ以上の近接開口
    （１６）をそれに有する筒状壁（１４）を持つ管状ハウ
    ジング（１２）と；平らな透明端面（３２）およびアル
    ミニウム等により銀色にされかつ内方凹状反射器を形成
    するように選択された曲率を有する反対曲面（３３）を
    有し、そして前記開口（１６）に近接して配置された前
    記透明な端面によりハウジング（１２）内に保持される
    透明な材料から形成される堅固な筒状部材（３０）と；
    平らな第１端面（３６）および該第１端面に対して平行
    な平らな第２端面（３８）を有する透明な堅固なロツド
    部材（３４）であつて、該ロツド部材は前記開口（１６
    ）に近接して配置された前記第２端面（３８）によりハ
    ウジング（１２）内に保持されそしてそれらの間に凹所
    を画成するように前記透明な面（３２）から間隔が置か
    れ、前記凹所はプローブの浸漬時、液体が前記開口を通
    って前記凹所に通過するようになつており、前記第１端
    面（３６）は前記凹状反射器（３３）の選択された第１
    および第２共役焦点（４４，４６）が前記第１端面（３
    ６）で横方向に間隔を置いた関係において実質上配置さ
    れるように、選択された曲率、前記凹所および反射器部
    材、ロツド部材および液体の屈折率と協働して前記凹状
    反射器（３３）から離して置かれ；前記第１焦点（４４
    ）と整列して前記第１端面（３６）に透明に付着される
    平らな端部を有する第１光フアイバ（４８）と；前記第
    ２焦点（４６）と整列して前記第１端面（３６）に同様
    に付着される平らな端部を有する第２光フアイバ（５０
    ）とからなり；それにより前記第１光フアイバ（４８）
    から前記ロツド部材（３４）から入る光が前記開口内で
    液体を２度通過する一方前記凹状反射器により前記第２
    光フアイバに反射されることを特徴とする光学プローブ
    。
  2. 【請求項２】　　前記ロツド部材（３４）は光用の光学
    開口を画成する環状溝（６０）を有することを特徴とす
    る請求項１に記載の光学プローブ。
  3. 【請求項３】　　前記筒状壁（１４）は３つの近接開口
    （１６）を有することを特徴とする請求項１に記載の光
    学プローブ。
  4. 【請求項４】　　前記凹所に近接する前記筒状壁（１４
    ）は前記開口（１６）が前記凹所に対して正確に間隔が
    置かれた開口として形作られるように３本の等しく形作
    られた脚部（１８）からなることを特徴とする請求項３
    に記載の光学プローブ。
  5. 【請求項５】　　前記筒状部材（３０）および前記ロツ
    ド部材（３４）は外来の反射に対して黒くされたそれぞ
    れの筒状面を有することを特徴とする請求項１に記載の
    光学プローブ。
  6. 【請求項６】　　前記筒状部材（３０）および前記ロツ
    ド部材（３４）はガラスまたは溶融シリカから形成され
    ることを特徴とする請求項１に記載の光学プローブ。
  7. 【請求項７】　　前記筒状部材（３０）および前記管状
    部材の屈折率が液体の屈折率と実質上同一であることを
    特徴とする請求項１に記載の光学プローブ。
  8. 【請求項８】　　前記凹状反射器（３３）が光学中心を
    有しかつ前記光フアイバ（４８，５０）は各々前記光学
    中心に向かうように角度が付けられることを特徴とする
    請求項１に記載の光学プローブ。
JP27787891A 1990-10-25 1991-10-24 光学プローブ Expired - Lifetime JP3400465B2 (ja)

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JPH04265844A true JPH04265844A (ja) 1992-09-22
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