JPH04315928A - Emission spectrophotometer - Google Patents

Emission spectrophotometer

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JPH04315928A
JPH04315928A JP8238891A JP8238891A JPH04315928A JP H04315928 A JPH04315928 A JP H04315928A JP 8238891 A JP8238891 A JP 8238891A JP 8238891 A JP8238891 A JP 8238891A JP H04315928 A JPH04315928 A JP H04315928A
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JP
Japan
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light
section
signal
spectral
wavelength
Prior art date
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Application number
JP8238891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tanaka
博司 田中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH04315928A publication Critical patent/JPH04315928A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an emission spectrophotometer capable of carrying out simultaneous multi-element analysis, optimum adjustment in sensitivity to peaks of spectral beams in a simple configuration, and efficient measurement and storage of light reception signals based on several spectral beams even if they are input intermittently. CONSTITUTION:A plurality of slide blocks 24 by which each end of optical fibers 22 is fixed are mounted so as to slide freely on a slide means 29 arranged along a line of respective spectral beam collecting positions 26, and at the other end of each optical fiber 22 a photo-electric converter 30 is arranged in correspondence with the slide blocks 24, whereby a light reception part 20 is constituted. A measuring part is provided to take only peak profile of light emission spectrum over a threshold value in a buffer memory by means of a judgement circuit.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、発光分光分析装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical emission spectrometer.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、発光分光分析装置では、発光部
において試料を励起発光させ、この光を分光部で各波長
成分のスペクトル光に分光し、分光された各元素固有の
スペクトル光を受光部で受光してこれに対応する電気的
な受光信号に変換して取り出し、これらの受光信号を計
測部で処理することにより、試料の成分元素の定性、定
量分析を行う。
[Prior Art] Generally, in an emission spectrometer, a light emitting section excites a sample to emit light, a spectroscopic section separates this light into spectral light of each wavelength component, and the spectroscopic light unique to each element is transmitted to a light receiving section. Qualitative and quantitative analysis of the component elements of the sample is performed by receiving light, converting it into a corresponding electrical light reception signal, and extracting it, and processing these light reception signals in the measurement section.

【0003】特に、上記の発光分光分析装置を用いて大
気中の塵埃やガス成分等の微粒子の分析を行う場合には
、チャンバ内の塵埃やガス成分等の微粒子を含む気体を
キャピラリチューブで採取し、この気体をキャリアガス
と混合することにより反応管に移送し、この反応管内で
マイクロ波電源から供給されるマイクロ波によってこれ
らの気体を放電させてプラズマ化することにより励起発
光させる、いわゆるマイクロ波誘導結合プラズマ(MI
P)を励起光源とする発光分光分析が行われる場合があ
る。
In particular, when analyzing fine particles such as dust and gas components in the atmosphere using the above-mentioned emission spectrometer, gas containing fine particles such as dust and gas components in the chamber is sampled with a capillary tube. Then, this gas is mixed with a carrier gas and transferred to a reaction tube, and in this reaction tube, these gases are discharged and turned into plasma by microwaves supplied from a microwave power source, which causes them to be excited and emit light. Wave inductively coupled plasma (MI
Emission spectroscopic analysis using P) as an excitation light source may be performed.

【0004】このような、塵埃やガス成分等の微粒子を
対象とした分析では、反応管に対して液体試料のように
時間的に間断なく供給されるものではなく、間欠的に供
給されることになる。したがって、これらの微粒子を励
起発光させて得られる発光スペクトルのピークは、時間
軸で見るとたとえば1mmsec程度の短い時間幅でパ
ルス状に発生する。そして、上記の微粒子の発光スペク
トルを測定することによりその成分元素を同定するとと
もに、各スペクトル光の所定時間あたりのピーク数をカ
ウントすることにより、試料の濃度、組成、粒径、個数
などを解析するようにしている。
[0004] In this type of analysis targeting fine particles such as dust and gas components, the sample is not supplied to the reaction tube without interruption like a liquid sample, but intermittently. become. Therefore, the peak of the emission spectrum obtained by exciting these fine particles to emit light occurs in a pulsed manner with a short time width of, for example, about 1 mm seconds when viewed on the time axis. Then, by measuring the emission spectrum of the fine particles mentioned above, we can identify their component elements, and by counting the number of peaks per predetermined time for each spectrum of light, we can analyze the concentration, composition, particle size, number, etc. of the sample. I try to do that.

【0005】ところで、上記の分光部の構造としては、
従来、回折格子で分光された各スペクトル光の内の一つ
だけを取り出して受光する、いわゆるモノクロメータと
、回折格子で分光された各スペクトル光を同時に受光す
る、いわゆるポリクロメータとがある。
By the way, the structure of the above-mentioned spectroscopic section is as follows.
Conventionally, there are so-called monochromators, which extract and receive only one of each spectrum of light separated by a diffraction grating, and so-called polychromators, which simultaneously receive each spectrum of light separated by a diffraction grating.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前者のモノクロメータ
は、時間的に波長走査を行えるので、任意な波長を選択
して分光分析できるので波長選択の自由度が高いという
利点があるものの、ある限られた時間内では多数の波長
のスペクトル光を同時に受光して分析することができな
いという難点がある。特に、上記のような微粒子の分析
では、発光スペクトルはパルス状に発生するので、その
ような短時間の内に回折格子を広い波長範囲にわたって
走査するのは困難である。
[Problems to be Solved by the Invention] The former monochromator has the advantage of having a high degree of freedom in wavelength selection because it can temporally scan wavelengths and perform spectroscopic analysis by selecting any wavelength. The disadvantage is that it is not possible to simultaneously receive and analyze spectral light of multiple wavelengths within a given time. In particular, in the analysis of fine particles as described above, since the emission spectrum is generated in a pulsed manner, it is difficult to scan the diffraction grating over a wide wavelength range in such a short period of time.

【0007】これに対して、後者のポリクロメータは、
各スペクトル光の集光位置に予め光電子増倍管等の光電
変換器を設置しているので、同時多元素分析が可能であ
るという利点がある。しかし、数nm程度の波長差の互
いに近接したスペクトル光を測定する必要がある場合に
、各スペクトル光の集光位置に光電変換器を配置しよう
としても、光電子増倍管などの光電変換器は、ある程度
の大きさを有しているために物理的に互いに衝突し、そ
のため、波長分解能を高めるには自と限界がある。
On the other hand, the latter polychromator is
Since a photoelectric converter such as a photomultiplier tube is installed in advance at the condensing position of each spectrum of light, there is an advantage that simultaneous multi-element analysis is possible. However, when it is necessary to measure spectral lights that are close to each other and have a wavelength difference of several nanometers, even if you try to place a photoelectric converter at the focal point of each spectral light, the photoelectric converter such as a photomultiplier tube will not work. , have a certain size, so they physically collide with each other, and therefore there is a limit to increasing the wavelength resolution.

【0008】この課題に対処するには、回折格子と光電
変換器との距離を長くして受光位置の距離差が十分に取
れるようにすることは可能であるが、このような構成に
すると、分光部全体が大型化してしまうという不具合が
ある。
[0008] To deal with this problem, it is possible to increase the distance between the diffraction grating and the photoelectric converter so that there is a sufficient distance difference between the light receiving positions, but with such a configuration, There is a problem that the entire spectroscopic section becomes large.

【0009】そこで、光電変換器として、CCD等で構
成されるフォトアレイセンサを用い、このフォトアレイ
センサを分光部で波長分光された各スペクトル光の集光
位置の軌道に沿って二次元的に配置し、広い波長範囲を
連続的かつ同時に測定できるようにした装置も提案され
ている。
[0009] Therefore, a photo array sensor composed of a CCD or the like is used as a photoelectric converter, and this photo array sensor is two-dimensionally moved along the trajectory of the condensing position of each spectrum light separated into wavelengths by a spectrometer. A device has also been proposed in which a wide wavelength range can be measured continuously and simultaneously.

【0010】しかしながら、このフォトアレイセンサで
は、各元素のスペクトル光ごとの感度調整を個別に行う
ことができず、そのため、特定の元素のみに着目した高
感度測定が困難である。特に、上述したような微粒子を
含む気体を分析するような場合には、微粒子よりも採取
気体やキャリアガスの方が多量に含まれているので、感
度調整ができない場合には、微粒子の成分に起因する発
光スペクトルよりもキャリアガス等の発光スペクトルに
より測定感度が律則され、高感度測定が困難になる。
However, with this photo array sensor, it is not possible to individually adjust the sensitivity for each element's spectral light, making it difficult to perform high-sensitivity measurements focusing only on a specific element. In particular, when analyzing a gas containing fine particles as mentioned above, the sampling gas and carrier gas contain more particles than the fine particles, so if sensitivity adjustment is not possible, it is necessary to Measurement sensitivity is determined by the emission spectrum of the carrier gas and the like rather than the emission spectrum of the carrier gas, making it difficult to perform high-sensitivity measurements.

【0011】一方、受光信号を処理する計測部は、従来
、受光部から出力される各スペクトル光に基づく受光信
号をバックグラウンドを含めて全て入力して記憶するよ
うにしている。
On the other hand, the measuring section that processes the received light signal conventionally receives and stores all the received light signals, including the background, based on each spectrum of light output from the light receiving section.

【0012】そのため、特に、測定対象となるスペクト
ル光の数が多く、しかも、微粒子の分析のように、各ス
ペクトル光のピーク数をカウントするために受光信号の
サンプリング周期を短くする必要がある場合には、それ
だけ大きな記憶容量をもつメモリが必要となり、装置の
コストアップを招来していた。
[0012] Therefore, especially when there are many spectral lights to be measured and it is necessary to shorten the sampling period of the light reception signal in order to count the number of peaks of each spectral light, such as in the analysis of fine particles. , a memory with a correspondingly large storage capacity is required, which increases the cost of the device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するためになされたものであって、分光部と受光
部については、同時多元素分析が可能で、かつ、従来よ
りも一層コンパクトな構造にするとともに、各スペクト
ル光のピークに最適な感度調整を行うことができるよう
にし、また、計測部についは、複数のスペクトル光に基
づく受光信号が間欠的に入力される場合にも、これらの
受光信号を効率良く測定、記憶できるようにするもので
ある。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to perform simultaneous multi-element analysis with regard to the spectroscopic section and the light receiving section, and it is further improved than before. In addition to having a compact structure, it is possible to perform optimal sensitivity adjustment to the peak of each spectrum light, and the measurement section is designed to be able to handle even when light reception signals based on multiple spectrum lights are intermittently input. , it is possible to efficiently measure and store these light reception signals.

【0014】そのため、本発明は、発光部で発光された
光を各波長のスペクトル光に分光する分光部と、この分
光部で波長分光された各スペクトル光を受光してこれに
対応する電気的な受光信号に変換して出力する受光部と
、この受光部からの受光信号を処理する計測部とを備え
た発光分光分析装置において、次の構成を採る。
Therefore, the present invention includes a spectroscopic section that separates the light emitted by the light emitting section into spectral light of each wavelength, and a spectroscopic section that receives each wavelength-separated spectral light in this spectroscopic section and generates a corresponding electrical signal. An emission spectrometer has the following configuration, and includes a light receiving section that converts the signal into a received light signal and outputs it, and a measuring section that processes the received light signal from the light receiving section.

【0015】すなわち、第1の発明では、受光部を、光
ファイバの一端を固定してなる多数のスライドブロック
を有し、これらの各スライドブロックが前記各スペクト
ル光の集光位置の軌道に沿って設けられたスライド機構
にスライド可能に取り付けられるとともに、前記各光フ
ァイバの他端には前記スライドブロックに個別的に対応
して光電変換器が配置された構成とした。
That is, in the first invention, the light receiving section has a large number of slide blocks formed by fixing one end of an optical fiber, and each of these slide blocks moves along the trajectory of the condensing position of each spectrum light. The photoelectric converter is slidably attached to a slide mechanism provided in the slide block, and a photoelectric converter is arranged at the other end of each of the optical fibers in correspondence with the slide block.

【0016】また、第2の発明では、計測部を、受光部
からの各受光信号をそれらの信号に応じて個別に設定さ
れた各しきい値とそれぞれ比較し、少なくとも一つの受
光信号がその対応するしきい値を越えた場合には、その
受光信号がしきい値を越えている期間だけ入力許可信号
を出力する判定回路と、この判定回路からの前記入力許
可信号に応答して前記各受光信号を共に記憶するバッフ
ァメモリとを備えた構成とした。
Further, in the second invention, the measuring section compares each light reception signal from the light receiving section with each threshold value individually set according to those signals, and at least one of the light reception signals is detected. a determination circuit that outputs an input permission signal only during the period when the received light signal exceeds the threshold value when the corresponding threshold value is exceeded; The structure includes a buffer memory that also stores the received light signal.

【0017】[0017]

【作用】第1の発明によれば、細い光ファイバで受光し
、しかも、各光ファイバを取り付けたスライドブロック
は、光ファイバの外径に近似した厚さまで薄くすること
ができるので、スライドブロックを互いに近付けること
ができる。したがって、受光部を小型化できるとともに
、受光するスペクトル光の各波長幅を小さくでき、高い
波長分解能を実現することが可能となる。また、各光フ
ァイバを取り付けたスライドブロックごとに光電変換器
を設けているから、スペクトルピークごとに感度調整を
行うことができ、その結果、時間応答も速くなる。
[Operation] According to the first invention, light is received by thin optical fibers, and the slide block to which each optical fiber is attached can be made thin to a thickness close to the outer diameter of the optical fiber. can be brought closer to each other. Therefore, the light receiving section can be made smaller, and the width of each wavelength of the received spectral light can be made smaller, making it possible to achieve high wavelength resolution. Furthermore, since a photoelectric converter is provided for each slide block to which each optical fiber is attached, sensitivity can be adjusted for each spectral peak, resulting in faster time response.

【0018】また、第2の発明によれば、計測部では、
判定回路によってしきい値以上の発光スペクトルのピー
クプロファイルが得られる場合にのみ、そのデータをバ
ッファメモリに取り込むので、受光信号を記憶するメモ
リも記憶容量が少なくてすむとともに、処理時間も短く
なり、効率かつ安価な装置を実現できる。
Further, according to the second invention, in the measurement section,
Only when the determination circuit obtains a peak profile of the emission spectrum that is equal to or higher than the threshold value, that data is taken into the buffer memory, so the memory that stores the received light signal requires less storage capacity, and the processing time is also shortened. An efficient and inexpensive device can be realized.

【0019】[0019]

【実施例】図1は、本発明の実施例に係る発光分光分析
装置の分光部および受光部の全体を示す構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the entire structure of a spectroscopic section and a light receiving section of an optical emission spectrometer according to an embodiment of the present invention.

【0020】同図において、符号1は発光分光分析装置
の全体を示し、2はICP等の発光部、4は集光レンズ
、6は入射スリット、8は発光部2からの光を各波長の
スペクトル光に分光する分光部であり、この受光部8は
、本例ではクローズド・ツェルニ・ターナ形のものであ
って、集光ミラー10、平面ミラー12、平面回折格子
14、および波長分光結像ミラー16からなる。
In the figure, reference numeral 1 indicates the entire emission spectrometer, 2 is a light emitting section such as an ICP, 4 is a condenser lens, 6 is an entrance slit, and 8 is a light emitting section that converts the light from the light emitting section 2 into various wavelengths. This light receiving section 8 is of a closed Czerny-Turner type in this example, and includes a condensing mirror 10, a plane mirror 12, a plane diffraction grating 14, and a wavelength spectral imaging unit. It consists of a mirror 16.

【0021】20は分光部8で波長分光された各スペク
トル光を受光してこれに対応する電気的な受光信号に変
換して出力する受光部である。この受光部20は、複数
の光ファイバ22の一端を固定してなる多数のスライド
ブロック24を有し、これらの各スライドブロック24
が各スペクトル光の集光位置の軌道26に沿って設けら
れたスライド機構28にスライド可能に取り付けられて
いる。そして、各スライドブロック24に固定された各
光ファイバ22の他端は、スライドブロック24ごとに
各々一つにまとめられて光電子増倍管等の光電変換器3
0の前面に対向配置されている。
Reference numeral 20 denotes a light-receiving section that receives each spectrum of light that has been wavelength-separated by the spectrometer 8, converts it into a corresponding electrical light-receiving signal, and outputs the signal. This light receiving section 20 has a large number of slide blocks 24 each having one end of a plurality of optical fibers 22 fixed thereto, and each of these slide blocks 24
is slidably attached to a slide mechanism 28 provided along the trajectory 26 of the condensing position of each spectrum light. The other end of each optical fiber 22 fixed to each slide block 24 is connected to a photoelectric converter such as a photomultiplier tube, which is connected to each slide block 24.
They are placed opposite each other on the front of the 0.

【0022】図2は、受光部20のスペクトル光の集光
位置における具体的な構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a specific configuration of the light receiving section 20 at the condensing position of the spectral light.

【0023】同図において、32は光ファイバ22の受
光位置を決める目安となるメジャーであり、このメジャ
ー32の左右にそれぞれスライド機構28を構成するス
ライド軸34が配置され、各スライド軸34にラック3
6が形成されている。なお、ラック36の歯は、スライ
ド軸34の軸方向と直交する方向に対して僅かに傾斜す
るように形成されている。
In the figure, reference numeral 32 denotes a measuring tape that serves as a guide for determining the light receiving position of the optical fiber 22. Slide shafts 34 constituting the slide mechanism 28 are arranged on the left and right sides of this measuring tape 32, respectively, and a rack is attached to each slide shaft 34. 3
6 is formed. Note that the teeth of the rack 36 are formed to be slightly inclined with respect to the direction orthogonal to the axial direction of the slide shaft 34.

【0024】そして、上記のメジャー32とスライド軸
34とが各スペクトル光の集光位置の軌道26(図2で
は上下方向)に沿って配置されており、各スライド軸3
4にスライドブロック24が嵌め込まれている。そして
、各スライドブロック24に光ファイバ22の一端が固
定されており、これらの各光ファイバ22の端面は所要
の各スペクトル光の集光位置に一致するように設定され
ている。
The measure 32 and the slide shaft 34 are arranged along the trajectory 26 (in the vertical direction in FIG. 2) of the condensing position of each spectrum light, and each slide shaft 3
4 is fitted with a slide block 24. One end of an optical fiber 22 is fixed to each slide block 24, and the end face of each of these optical fibers 22 is set to coincide with the condensing position of each required spectrum of light.

【0025】上記のスライドブロック24は、図3に示
すように、スライド軸34に嵌め込まれる本体部38と
、光ファイバ22が取り付けられる支持部40とからな
る。
As shown in FIG. 3, the slide block 24 described above consists of a main body portion 38 that is fitted into the slide shaft 34, and a support portion 40 to which the optical fiber 22 is attached.

【0026】そして、支持部40は、スライド軸34の
軸方向において互いに重なり合うことができるように全
体でL字形をした薄板状に形成されており、図4に示す
ように、台板54と押さえ板56との間に多数の光ファ
イバ22をアレー状に配列固定して構成される。
The support portion 40 is formed into a thin plate shape having an L-shape as a whole so as to be able to overlap each other in the axial direction of the slide shaft 34, and as shown in FIG. A large number of optical fibers 22 are arranged and fixed in an array between the plate 56 and the optical fibers 22 .

【0027】一方、本体部38は、スライド軸34の挿
通孔42が形成され、この挿通孔42に当板44が配置
されるとともに、この挿通孔42に連続してガイド溝4
8が形成され、このガイド溝48に位置調整ブロック4
6が嵌め込まれている。さらに、位置調整ブロック46
の挿通孔42との対向面側には、ラック36に噛み込む
歯部(図示せず)が形成されており、また、位置調整ブ
ロック44には調整ねじ50が連結されている。これに
より、調整ねじ50を回すと、位置調整ブロック44が
ガイド溝48に沿って矢印で示すように進出あるいは後
退し、これに応じてラック36に対する位置調整ブロッ
ク44の噛み合いが係脱する。したがって、位置調整ブ
ロック44を進出させた場合には、この位置調整ブロッ
ク44の歯部がラック36に噛み込んで、スライドブロ
ック24の全体がスライド軸34に沿って僅かに図中上
方向に移動し、これによって、スライドブロック24の
位置合わせの微調整ができるようになっている。また、
上記の当板44は固定ねじ52に連結されており、この
固定ねじ52をねじ込むことで当板44がスライド軸3
4に向けて押圧され、これによって位置調整後にスライ
ドブロック24をスライド軸34に固定できるようにな
っている。
On the other hand, the main body portion 38 is formed with an insertion hole 42 for the slide shaft 34, a contact plate 44 is disposed in the insertion hole 42, and a guide groove 4 is formed continuously in the insertion hole 42.
8 is formed, and a position adjustment block 4 is formed in this guide groove 48.
6 is fitted. Furthermore, the position adjustment block 46
A tooth portion (not shown) that engages with the rack 36 is formed on the side facing the insertion hole 42 , and an adjustment screw 50 is connected to the position adjustment block 44 . As a result, when the adjustment screw 50 is turned, the position adjustment block 44 advances or retreats along the guide groove 48 as shown by the arrows, and the position adjustment block 44 engages and disengages from the rack 36 accordingly. Therefore, when the position adjustment block 44 is advanced, the teeth of the position adjustment block 44 bite into the rack 36, and the entire slide block 24 moves slightly upward in the figure along the slide shaft 34. However, this allows fine adjustment of the positioning of the slide block 24. Also,
The above-mentioned abutting plate 44 is connected to a fixing screw 52, and by screwing in this fixing screw 52, the abutting plate 44 is attached to the slide shaft 3.
4, so that the slide block 24 can be fixed to the slide shaft 34 after position adjustment.

【0028】上記構成の発光分光分析装置において、発
光部2からの光は、集光レンズ4で集光され、入射スリ
ット6を通って分光部8に入射される。この入射光は、
集光ミラー10によって平行光となり、平面ミラー12
で反射されて平面回折格子14に照射される。平面回折
格子14は、この光を各波長に応じて互いに異なる回折
角をもつスペクトル光に分光するので、これらのスペク
トル光が波長分光結像ミラー16によって各波長に応じ
た位置に集光される。
In the optical emission spectrometer having the above configuration, the light from the light emitting section 2 is focused by the condenser lens 4, and is incident on the spectroscopic section 8 through the entrance slit 6. This incident light is
It becomes parallel light by the condensing mirror 10, and the plane mirror 12
The light is reflected by the beam and irradiated onto the plane diffraction grating 14. The plane diffraction grating 14 splits this light into spectral lights having different diffraction angles depending on each wavelength, so these spectral lights are focused by the wavelength spectroscopic imaging mirror 16 at a position corresponding to each wavelength. .

【0029】試料の含有元素に対応する各スペクトル光
の集光位置には、予めスライドブロック24によって調
整した光ファイバ22の端面が設置されているので、各
スペクトル光は、光ファイバ22内に導入されて光電変
換器30に導かれ、各光電変換器30で電気信号に変換
される。
Since the end face of the optical fiber 22, which has been adjusted in advance by the slide block 24, is installed at the condensing position of each spectrum light corresponding to the element contained in the sample, each spectrum light is introduced into the optical fiber 22. and guided to the photoelectric converters 30, where each photoelectric converter 30 converts it into an electrical signal.

【0030】受光部20において、スライドブロック2
4の支持部40は、予め光ファイバ22の外径に近似し
た厚さまで薄くしておき、かつ、これらの支持部40を
互いに重ね合わせた状態では、受光位置の距離差は極め
て小さく、互いの波長が近接したスペクトル光も個別に
受光することができるので、高い波長分解能が得られる
。たとえば、光ファイバ22の外径が0.1mmのもの
を使用した場合、支持部40の厚さを1mm程度にでき
、このときの回折格子14からの焦点距離が0.5mに
設定すれば、nmオーダで小数点以下の波長差のスペク
トル光もそれぞれ受光することができ、小型であるにも
かかわらず高い波長分解能を実現することができる。し
かも、各光ファイバ22を取り付けたスライドブロック
24ごとに光電変換器30を設けているから、各スペク
トル光の強度に応じた感度調整を行うことができ、その
結果、時間応答も速くなる。
In the light receiving section 20, the slide block 2
The support portions 40 of No. 4 are made thin in advance to a thickness close to the outer diameter of the optical fiber 22, and when these support portions 40 are stacked on top of each other, the distance difference between the light receiving positions is extremely small, and the distance difference between the light receiving positions is extremely small. Since spectral lights with close wavelengths can be received individually, high wavelength resolution can be obtained. For example, if an optical fiber 22 with an outer diameter of 0.1 mm is used, the thickness of the support portion 40 can be approximately 1 mm, and the focal length from the diffraction grating 14 is set to 0.5 m. It is also possible to receive spectral lights with wavelength differences on the order of nanometers and below the decimal point, and high wavelength resolution can be achieved despite the small size. Moreover, since the photoelectric converter 30 is provided for each slide block 24 to which each optical fiber 22 is attached, sensitivity adjustment can be performed according to the intensity of each spectrum of light, and as a result, the time response becomes faster.

【0031】なお、本例ではスライド軸36は、直線状
に設けているが、回折格子14の特性や対象となる分光
波長範囲の設定等によっては直線状のものでは対応でき
ない場合があり、そのときには、円弧状のものとするこ
とも可能である。
In this example, the slide shaft 36 is provided in a straight line; however, depending on the characteristics of the diffraction grating 14, the setting of the target spectral wavelength range, etc., a straight shaft may not be suitable. Sometimes it is also possible to have an arcuate shape.

【0032】図5は、本発明の実施例の計測部の構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a measuring section according to an embodiment of the present invention.

【0033】同図において、符号58は計測部の全体を
示し、60は受光部20の各光電変換器30でスペクト
ル光を受光して得られる受光信号を増幅する増幅器、6
2は各受光信号をデジタル化するA/D変換器である。 また、64はデジタル化された各受光信号をそれらの信
号に応じて個別に設定された各しきい値と比較し、少な
くとも一つの受光信号がその対応するしきい値を越えた
場合には、その受光信号がしきい値を越えている期間だ
け入力許可信号を出力する判定回路、66は判定回路6
4からの入力許可信号に応答して各受光信号を共に記憶
するバッファメモリである。68はバッファメモリ66
に取り込まれるデータに基づいて試料の組成や大きさを
同定したり濃度等を定量する信号処理部である。
In the figure, reference numeral 58 indicates the entire measuring section, 60 an amplifier for amplifying the light reception signal obtained by receiving the spectrum light with each photoelectric converter 30 of the light receiving section 20;
2 is an A/D converter that digitizes each light reception signal. Further, 64 compares each digitized received light signal with each threshold individually set according to those signals, and if at least one received light signal exceeds the corresponding threshold, A determination circuit 66 outputs an input permission signal only during a period when the light reception signal exceeds a threshold value.
This is a buffer memory that stores each light reception signal together in response to an input permission signal from 4. 68 is a buffer memory 66
This is a signal processing unit that identifies the composition and size of the sample and quantifies its concentration, etc., based on the data captured in the sample.

【0034】上記構成において、たとえば、試料として
塵埃や不純物ガス等の微粒子を測定する場合、受光部2
0で受光される各成分元素に応じた各スペクトル光は、
時間軸で見るとたとえば1mmsec程度の短い時間幅
でパルス状に発生する。これらの各スペクトル光に基づ
いて光電変換器30から出力される受光信号は、増幅器
60、A/D変換器62を介して判定回路64とバッフ
ァメモリ66とにそれぞれ加えられる。
In the above configuration, for example, when measuring fine particles such as dust or impurity gas as a sample, the light receiving section 2
Each spectrum light corresponding to each component element received at 0 is
When viewed on the time axis, it occurs in a pulse-like manner with a short time width of, for example, about 1 mmsec. A light reception signal output from the photoelectric converter 30 based on each of these spectrum lights is applied to a determination circuit 64 and a buffer memory 66 via an amplifier 60 and an A/D converter 62, respectively.

【0035】判定回路64は、各々の受光信号をそれら
の各信号に応じて個別に設定されたしきい値と比較し、
各受光信号の内の少なくとも一つの受光信号がその対応
するしきい値を越えた場合には、その受光信号がしきい
値を越えている期間だけ入力許可信号s1を出力する。 この入力許可信号s1に応答して、バッファメモリ66
は、各A/D変換器62からの受光信号を全て格納する
。したがって、バッファメモリ66には、しきい値を越
えた受光信号のみならず他の受光信号も同時に格納され
ることになる。
The determination circuit 64 compares each received light signal with a threshold value individually set according to each of the signals, and
When at least one of the light reception signals exceeds its corresponding threshold, the input permission signal s1 is output for only the period during which the light reception signal exceeds the threshold. In response to this input permission signal s1, the buffer memory 66
stores all the light reception signals from each A/D converter 62. Therefore, in the buffer memory 66, not only the light reception signal exceeding the threshold value but also other light reception signals are stored at the same time.

【0036】これに対して、微粒子に基づく発光スペク
トルが発生していない状態では、全ての受光信号が各々
のしきい値以下となるから、この状態では、判定回路6
4からは入力許可信号s1が出力されず、このため受光
信号はバッファメモリ66に格納されない。すなわち、
試料からの発光スペクトルが得られないバックグラウン
ドの状態では、バッファメモリ66へのデータの取り込
みが省略されるので、信号処理部68におけるデータの
メモリ容量は少なくて済むことになる。
On the other hand, in a state where no emission spectrum based on fine particles is generated, all the light reception signals are below their respective thresholds, so in this state, the determination circuit 6
4 does not output the input permission signal s1, and therefore the light reception signal is not stored in the buffer memory 66. That is,
In a background state where an emission spectrum from the sample cannot be obtained, data is not loaded into the buffer memory 66, so the data memory capacity in the signal processing section 68 can be reduced.

【0037】そして、信号処理部68は、バッファメモ
リ66に格納された各スペクトル光に基づく受光信号デ
ータを短時間の内に取り込んでスペクトル光のピーク波
長から試料の組成を同定し、またピーク高さから微粒子
の大きさを解析し、さらに、所定時間あたりのスペクト
ルピークの個数をカウントすることで濃度等を解析する
などの処理を行う。
Then, the signal processing section 68 takes in the received light signal data based on each spectrum light stored in the buffer memory 66 within a short time, identifies the composition of the sample from the peak wavelength of the spectrum light, and also identifies the peak height. Processes such as analyzing the size of the fine particles and further analyzing the concentration etc. by counting the number of spectral peaks per predetermined time are performed.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、次の効果を奏する。[Effects of the Invention] The present invention has the following effects.

【0039】(1)  第1発明によれば、細い光ファ
イバで受光し、しかも、各光ファイバを取り付けたスラ
イドブロックは、光ファイバの外径に近似した厚さまで
薄くすることができるので、スライドブロックを互いに
近付けることができる。したがって、受光部を小型化で
きるとともに、受光するスペクトル光の各波長幅を小さ
くでき、高い波長分解能を実現することが可能となる。 また、各光ファイバを取り付けたスライドブロックごと
に光電変換器を設けているから、スペクトルピークごと
に感度調整を行うことができ、その結果、時間応答も速
くなる。このため、特に微粒子の組成等を分析する場合
に、キャリアガス等の発光スペクトルにより測定感度が
律則されるといった不都合が回避でき、高感度測定が可
能となる。
(1) According to the first invention, light is received by thin optical fibers, and the slide block to which each optical fiber is attached can be made thin to a thickness close to the outer diameter of the optical fiber. Blocks can be moved closer together. Therefore, the light receiving section can be made smaller, and the width of each wavelength of the received spectral light can be made smaller, making it possible to achieve high wavelength resolution. Furthermore, since a photoelectric converter is provided for each slide block to which each optical fiber is attached, sensitivity can be adjusted for each spectral peak, resulting in faster time response. Therefore, especially when analyzing the composition of fine particles, it is possible to avoid the inconvenience that measurement sensitivity is determined by the emission spectrum of carrier gas, etc., and high-sensitivity measurement becomes possible.

【0040】(2)  第2発明によれば、計測部では
、判定回路によってしきい値以上の発光スペクトルのピ
ークプロファイルが得られる場合にのみ、そのデータを
バッファメモリに取り込むので、受光信号を記憶するメ
モリも記憶容量が少なくてすむとともに、処理時間も短
くなり、効率かつ安価な装置を実現できる。したがって
、特に、微粒子の発光スペクトルの所定時間あたりのピ
ーク数をカウントして微粒子の各成分組成の濃度などを
解析するような場合に有効となる。
(2) According to the second aspect of the invention, in the measurement section, only when the determination circuit obtains a peak profile of the emission spectrum that is equal to or greater than the threshold, the data is taken into the buffer memory, so that the received light signal is not stored. The storage capacity of the memory used for this purpose is small, and the processing time is also shortened, making it possible to realize an efficient and inexpensive device. Therefore, it is particularly effective when counting the number of peaks per predetermined time in the emission spectrum of the fine particles to analyze the concentration of each component composition of the fine particles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の実施例に係る発光分光分析装置の分光
部および受光部の全体を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire spectroscopic section and light receiving section of an optical emission spectrometer according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の受光部の集光位置での具体的
な構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a specific configuration of a light receiving section at a light condensing position according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2の受光部のスライドブロックの斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of a slide block of the light receiving section in FIG. 2;

【図4】図3のスライドブロックのA部を拡大して示す
正面図である。
FIG. 4 is an enlarged front view of section A of the slide block in FIG. 3;

【図5】本発明の実施例の計測部の構成を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a measuring section according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…発光分光分析装置、2…発光部、8…分光部、20
…受光部、22…光ファイバ、24…スライドブロック
、28…スライド機構、30…光電変換器、58…計測
部、64…判定回路、66…バッファメモリ、68…信
号処理部。
1... Emission spectrometer, 2... Light emitting section, 8... Spectroscopic section, 20
. . . Light receiving section, 22 .

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  発光部で発光された光を各波長のスペ
クトル光に分光する分光部と、この分光部で波長分光さ
れた各スペクトル光を受光してこれに対応する電気的な
受光信号に変換して出力する受光部と、この受光部から
の受光信号を処理する計測部とを備えた発光分光分析装
置において、前記受光部は、光ファイバの一端を固定し
てなる多数のスライドブロックを有し、これらの各スラ
イドブロックが前記各スペクトル光の集光位置の軌道に
沿って設けられたスライド機構にスライド可能に取り付
けられるとともに、前記各光ファイバの他端には前記ス
ライドブロックに個別的に対応して光電変換器が配置さ
れて構成されていることを特徴とする発光分光分析装置
Claim 1: A spectroscopic section that separates the light emitted by the light emitting section into spectral light of each wavelength, and a spectroscopic section that receives each of the wavelength-separated spectral lights and generates a corresponding electrical light reception signal. In an optical emission spectrometer equipped with a light receiving section that converts and outputs the signal, and a measuring section that processes the received light signal from the light receiving section, the light receiving section has a number of slide blocks each having one end of an optical fiber fixed thereto. Each of these slide blocks is slidably attached to a slide mechanism provided along the trajectory of the focusing position of each of the spectral lights, and the other end of each of the optical fibers is individually attached to the slide block. An optical emission spectrometer characterized in that a photoelectric converter is arranged in accordance with the configuration.
【請求項2】  発光部で発光された光を各波長のスペ
クトル光に分光する分光部と、この分光部で波長分光さ
れた各スペクトル光を受光してこれに対応する電気的な
受光信号に変換して出力する受光部と、この受光部から
の各受光信号を処理する計測部とを備えた発光分光分析
装置において、前記計測部は、受光部からの各受光信号
をそれらの信号に応じて個別に設定された各しきい値と
それぞれ比較し、少なくとも一つの受光信号がその対応
するしきい値を越えた場合には、その受光信号がしきい
値を越えている期間だけ入力許可信号を出力する判定回
路と、この判定回路からの前記入力許可信号に応答して
前記各受光信号を共に記憶するバッファメモリと、を備
えることを特徴とする発光分光分析装置。
2. A spectroscopic section that separates the light emitted by the light emitting section into spectral light of each wavelength, and a spectroscopic section that receives each wavelength-separated spectral light and converts it into a corresponding electrical light reception signal. In an optical emission spectrometer that includes a light receiving section that converts and outputs the signal, and a measuring section that processes each received light signal from the light receiving section, the measuring section converts each received light signal from the light receiving section according to the signals. When at least one received light signal exceeds the corresponding threshold value, the input permission signal is output only during the period when the received light signal exceeds the threshold value. What is claimed is: 1. An optical emission spectrometer comprising: a determination circuit that outputs a signal; and a buffer memory that stores each of the received light signals in response to the input permission signal from the determination circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014222237A (en) * 2007-10-25 2014-11-27 ザ・リサーチ・ファウンデーション・オブ・ステイト・ユニバーシティー・オブ・ニューヨーク Single photon spectrometer
WO2021215032A1 (en) * 2020-04-23 2021-10-28 株式会社島津製作所 Spectrometry device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014222237A (en) * 2007-10-25 2014-11-27 ザ・リサーチ・ファウンデーション・オブ・ステイト・ユニバーシティー・オブ・ニューヨーク Single photon spectrometer
WO2021215032A1 (en) * 2020-04-23 2021-10-28 株式会社島津製作所 Spectrometry device
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