JPH0552749A - 液体試料の透過光量測定方法及びその装置 - Google Patents
液体試料の透過光量測定方法及びその装置Info
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- JPH0552749A JPH0552749A JP3217321A JP21732191A JPH0552749A JP H0552749 A JPH0552749 A JP H0552749A JP 3217321 A JP3217321 A JP 3217321A JP 21732191 A JP21732191 A JP 21732191A JP H0552749 A JPH0552749 A JP H0552749A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体試料の層を所定の厚さに精度よく設定す
ると共に、測定後の試料の除去(洗浄)を容易にする。 【構成】 貫通孔36を設けた所定の厚さのゲージ32
を落し込み、そのゲージ32の上面を蔽うように液体試
料4を満したシャーレ31を、測定台30の基底部30
aの凹部30cにセットする。上方からばね34に付勢
されたスリーブ35と、それと一体で共に平面に形成さ
れた投光ファイバ束13の射出端13bとが、ゲージ3
2をシャーレ31の内底面に圧接する。シャーレ31の
外底面には受光ファイバ束21の入射端21aが当接し
ており、図示しない光源からの照射光が投光ファイバ束
13にガイドされて射出端13bからゲージ32の厚さ
に形成された試料4の層を透過し、シャーレ31の無色
透明な底面を通って受光ファイバ束21の入射端21a
に入射し、図示しない光センサまでガイドされて測定さ
れる。
ると共に、測定後の試料の除去(洗浄)を容易にする。 【構成】 貫通孔36を設けた所定の厚さのゲージ32
を落し込み、そのゲージ32の上面を蔽うように液体試
料4を満したシャーレ31を、測定台30の基底部30
aの凹部30cにセットする。上方からばね34に付勢
されたスリーブ35と、それと一体で共に平面に形成さ
れた投光ファイバ束13の射出端13bとが、ゲージ3
2をシャーレ31の内底面に圧接する。シャーレ31の
外底面には受光ファイバ束21の入射端21aが当接し
ており、図示しない光源からの照射光が投光ファイバ束
13にガイドされて射出端13bからゲージ32の厚さ
に形成された試料4の層を透過し、シャーレ31の無色
透明な底面を通って受光ファイバ束21の入射端21a
に入射し、図示しない光センサまでガイドされて測定さ
れる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液体試料の透過光量
測定方法及びその装置に関し、特に液体試料の照射光が
透過する層を所定の厚さに設定する通過光量測定方法及
びその装置に関する。
測定方法及びその装置に関し、特に液体試料の照射光が
透過する層を所定の厚さに設定する通過光量測定方法及
びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光源により液体試料を照射し、その照射
光が液体試料を透過した光量を光電変換素子(以下「セ
ンサ」ともいう)により受光して測定する光量測定装置
は、透過率計,濃度計、或いは分光特性を問題とする分
光透過率計,分光濃度計,色彩計等の装置に広く応用さ
れている。
光が液体試料を透過した光量を光電変換素子(以下「セ
ンサ」ともいう)により受光して測定する光量測定装置
は、透過率計,濃度計、或いは分光特性を問題とする分
光透過率計,分光濃度計,色彩計等の装置に広く応用さ
れている。
【0003】図6に示す透過光量測定装置の場合、ラン
プ(光源)1からの照射光は、コリメータレンズ2によ
り平行光となり、セル(測定容器)3に収められた液体
試料(以下単に「試料」ともいう)4を透過した後、光
束中に交換可能にセットされる複数個の分光フィルタ5
a,5b,5cのうちの例えば5bを通り、集光レンズ
6により光センサ(光電変換素子)7に入射する。光セ
ンサ7は入射光量に比例した電圧又は電流を出力し、後
段の図示しない測定回路により測定される。
プ(光源)1からの照射光は、コリメータレンズ2によ
り平行光となり、セル(測定容器)3に収められた液体
試料(以下単に「試料」ともいう)4を透過した後、光
束中に交換可能にセットされる複数個の分光フィルタ5
a,5b,5cのうちの例えば5bを通り、集光レンズ
6により光センサ(光電変換素子)7に入射する。光セ
ンサ7は入射光量に比例した電圧又は電流を出力し、後
段の図示しない測定回路により測定される。
【0004】また、ランプ1の発光量を直接受光するモ
ニタセンサ8を設け、そのモニタセンサ8のモニタ出力
に応じて光センサ7の出力を補正することにより、測定
中の電源電圧の変動等によるランプ1の光量変動の影響
を受けない透過光量の測定データが得られる。
ニタセンサ8を設け、そのモニタセンサ8のモニタ出力
に応じて光センサ7の出力を補正することにより、測定
中の電源電圧の変動等によるランプ1の光量変動の影響
を受けない透過光量の測定データが得られる。
【0005】通常は、試料測定の前に予め無色透明の標
準試料を測定しておき、分光フィルタ毎に、目的とする
試料の測定データを標準試料の測定データで除算するこ
とにより、ランプ1の経時的な光量変化や周囲温度によ
る光センサ7の感度変化等の影響を除いた透過光量が得
られる。
準試料を測定しておき、分光フィルタ毎に、目的とする
試料の測定データを標準試料の測定データで除算するこ
とにより、ランプ1の経時的な光量変化や周囲温度によ
る光センサ7の感度変化等の影響を除いた透過光量が得
られる。
【0006】正しくは、標準試料に対する透過光量比で
あるが、実用的には標準試料の透過光量を1(又は10
0%)として透過光量比又は透過光量という場合が多
い。試料が液体(気体も同様)の場合は透過光量比Tが
試料の層の厚さtによって指数関数的に変化するので、
一般的に試料の標準厚さ(セルの内のり厚さ)をt=1
0mmとしてデータの一般性を確保し、比較に便なように
している。ここで、厚さtとは、液体試料についていえ
ば形成される層の厚さであり、セルについていえばその
内のり厚さである。
あるが、実用的には標準試料の透過光量を1(又は10
0%)として透過光量比又は透過光量という場合が多
い。試料が液体(気体も同様)の場合は透過光量比Tが
試料の層の厚さtによって指数関数的に変化するので、
一般的に試料の標準厚さ(セルの内のり厚さ)をt=1
0mmとしてデータの一般性を確保し、比較に便なように
している。ここで、厚さtとは、液体試料についていえ
ば形成される層の厚さであり、セルについていえばその
内のり厚さである。
【0007】しかしながら、試料の色が薄い即ち透過光
量比が大きい(T≒1)場合、あるいは光学的濃度Dが
大きい即ち透過光量比が小さい(T≒0)場合は測定精
度が低下するので、それぞれ内のり厚さtの大きい(厚
い)セルあるいは小さい(薄い)セルを用いて測定し、
計算によってt=10mmの場合に換算した結果を得てい
る。そのため、複数個の互に厚さtの異なるセルを用意
する必要があった。
量比が大きい(T≒1)場合、あるいは光学的濃度Dが
大きい即ち透過光量比が小さい(T≒0)場合は測定精
度が低下するので、それぞれ内のり厚さtの大きい(厚
い)セルあるいは小さい(薄い)セルを用いて測定し、
計算によってt=10mmの場合に換算した結果を得てい
る。そのため、複数個の互に厚さtの異なるセルを用意
する必要があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のセルは、光が透過する両面に光学ガラスのように歪や
脈理のない高級なガラスを使用し、その両面は平行で厚
さtを正確に仕上げる必要があるので一般に高価であ
る。特に、厚さtが小さくなるほど内のり精度や平行性
の確保が困難になり、それだけコストが上昇する。
のセルは、光が透過する両面に光学ガラスのように歪や
脈理のない高級なガラスを使用し、その両面は平行で厚
さtを正確に仕上げる必要があるので一般に高価であ
る。特に、厚さtが小さくなるほど内のり精度や平行性
の確保が困難になり、それだけコストが上昇する。
【0009】また、厚さtが小さくなると試料中の気泡
の影響が大きくなるから、セルを試料で満たす際に気泡
が生じないように、生じた気泡は小さいものでも除去す
るように注意しなければならないが、逆に厚さtが小さ
くなるほど気泡の発生防止や除去が困難になるという問
題があった。
の影響が大きくなるから、セルを試料で満たす際に気泡
が生じないように、生じた気泡は小さいものでも除去す
るように注意しなければならないが、逆に厚さtが小さ
くなるほど気泡の発生防止や除去が困難になるという問
題があった。
【0010】さらに、厚さtの小さいセルは、測定後の
洗浄による試料の除去や洗浄後の洗浄液の除去が困難で
あるため、次の測定時に前の試料の混入が避けられず、
誤差の原因になるという問題もあった。
洗浄による試料の除去や洗浄後の洗浄液の除去が困難で
あるため、次の測定時に前の試料の混入が避けられず、
誤差の原因になるという問題もあった。
【0011】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、液体試料の層を所定の厚さに精度よく設定する
と共に、測定後の試料の除去を容易にした液体試料の透
過率測定方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
であり、液体試料の層を所定の厚さに精度よく設定する
と共に、測定後の試料の除去を容易にした液体試料の透
過率測定方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、第1の発明は、所定の厚さの液体試料の
層を透過した光量を測定する液体試料の透過光量測定方
法において、所定の厚さを有する平面板の一部に貫通孔
を設けたゲージを平面に形成した2つの挾持面により挾
持して、その各挾持面と貫通孔とにより形成される空間
に液体試料を満たし、光源からの照射光を挾持面にほぼ
垂直に液体試料を透過させるものである。
達成するため、第1の発明は、所定の厚さの液体試料の
層を透過した光量を測定する液体試料の透過光量測定方
法において、所定の厚さを有する平面板の一部に貫通孔
を設けたゲージを平面に形成した2つの挾持面により挾
持して、その各挾持面と貫通孔とにより形成される空間
に液体試料を満たし、光源からの照射光を挾持面にほぼ
垂直に液体試料を透過させるものである。
【0013】第2の発明は、光源と、その照射光が所定
の厚さの液体試料の層を透過した光を受光する光電変換
素子とを備えた液体試料の透過光量測定装置において、
所定の厚さを有する平面板の一部に貫通孔を設けたゲー
ジと、少くともそのゲージを落し込んだ時に接する底面
が透明な平面をなす液体試料の容器と、光源からの照射
光をゲージの貫通孔内に満たされる液体試料にガイドす
る第1の光ガイドと、液体試料の透過光を光電変換素子
にガイドする第2の光ガイドと、第1及び第2の光ガイ
ドをその光束中心を互に一致させてゲージ及び容器を略
垂直に挾持するように付勢する付勢手段とを設けたもの
である。
の厚さの液体試料の層を透過した光を受光する光電変換
素子とを備えた液体試料の透過光量測定装置において、
所定の厚さを有する平面板の一部に貫通孔を設けたゲー
ジと、少くともそのゲージを落し込んだ時に接する底面
が透明な平面をなす液体試料の容器と、光源からの照射
光をゲージの貫通孔内に満たされる液体試料にガイドす
る第1の光ガイドと、液体試料の透過光を光電変換素子
にガイドする第2の光ガイドと、第1及び第2の光ガイ
ドをその光束中心を互に一致させてゲージ及び容器を略
垂直に挾持するように付勢する付勢手段とを設けたもの
である。
【0014】第2の発明において、ゲージの貫通孔とそ
の上下の挾持面とによって形成させる空間内に満たされ
る液体試料の逃げ孔又は逃げ溝をゲージの少くとも上面
に設けるとよい。
の上下の挾持面とによって形成させる空間内に満たされ
る液体試料の逃げ孔又は逃げ溝をゲージの少くとも上面
に設けるとよい。
【0015】
【作用】第1の発明による液体試料の透過光量測定方法
は、所定の厚さを有する平面板からなるゲージの一部に
設けた貫通孔を2つの平面に形成した挾持面で挾持して
形成される空間を満たす液体試料を、光源からの照射光
を挾持面にほぼ垂直に透過させるから、その透過光は所
定の厚さの液体試料を透過したものとなる。ゲージとな
る平面板の厚さを所定の値に形成することは、従来のセ
ルの内のり厚さを形成するより遙かに容易で精度を上げ
ることが出来、貫通孔を設けたゲージと2つの挾持面は
互に固定されていないから、測定後の液体試料の除去は
簡単である。
は、所定の厚さを有する平面板からなるゲージの一部に
設けた貫通孔を2つの平面に形成した挾持面で挾持して
形成される空間を満たす液体試料を、光源からの照射光
を挾持面にほぼ垂直に透過させるから、その透過光は所
定の厚さの液体試料を透過したものとなる。ゲージとな
る平面板の厚さを所定の値に形成することは、従来のセ
ルの内のり厚さを形成するより遙かに容易で精度を上げ
ることが出来、貫通孔を設けたゲージと2つの挾持面は
互に固定されていないから、測定後の液体試料の除去は
簡単である。
【0016】第2の発明による液体試料の透過光量測定
装置は、底面を透明な平面に形成した容器に、一部に貫
通孔を設けた所定の厚さを有するゲージを底面に接する
ように落し込み、液体試料をゲージの上面を蔽うように
満たしたものを、付勢手段により付勢された第1及び第
2の光ガイドにより、略垂直に挾持する。上方から付勢
された光ガイドはその先端が平面に形成され、ゲージの
貫通孔は光ガイドの先端又はその先端を含む平面と容器
の底面とにより挾持されるから、所定の厚さの液体試料
の層が形成され、光はそれに略垂直に透過する。その効
果は第1の発明について説明したものと同様である。
装置は、底面を透明な平面に形成した容器に、一部に貫
通孔を設けた所定の厚さを有するゲージを底面に接する
ように落し込み、液体試料をゲージの上面を蔽うように
満たしたものを、付勢手段により付勢された第1及び第
2の光ガイドにより、略垂直に挾持する。上方から付勢
された光ガイドはその先端が平面に形成され、ゲージの
貫通孔は光ガイドの先端又はその先端を含む平面と容器
の底面とにより挾持されるから、所定の厚さの液体試料
の層が形成され、光はそれに略垂直に透過する。その効
果は第1の発明について説明したものと同様である。
【0017】ゲージの少くとも上面に液体試料の逃げ孔
又は逃げ溝を設ければ、貫通孔と上下の挾持体とにより
形成される空間内に満される液体試料の粘性が高い場合
でも、短時間で両挾持面をゲージに密接させることが出
来るから、液体試料の層の厚さを正確に設定することが
出来る。
又は逃げ溝を設ければ、貫通孔と上下の挾持体とにより
形成される空間内に満される液体試料の粘性が高い場合
でも、短時間で両挾持面をゲージに密接させることが出
来るから、液体試料の層の厚さを正確に設定することが
出来る。
【0018】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
具体的に説明する。図3は、この発明の一実施例である
透過光量測定装置の光学系のうち光源部と受光部の一例
を示す概略構成図である。
具体的に説明する。図3は、この発明の一実施例である
透過光量測定装置の光学系のうち光源部と受光部の一例
を示す概略構成図である。
【0019】光源部10は光源であるランプ11と、集
光レンズ12と、第1の光ガイドである投光ファイバ束
を芯とする投光ケーブル14と、モニタセンサ15とか
ら構成され、受光部20は第2の光ガイドである受光フ
ァイバ束を芯とする受光ケーブル22と、同心円上に分
光フィルタ23a,23b…23nを設けた回動自在な
フィルタ枠24と、光電変換素子である光センサ25と
から構成されている。光源部10と受光部20とは図示
しない壁により遮光され、ランプ11の光が受光部20
に洩光することはない。
光レンズ12と、第1の光ガイドである投光ファイバ束
を芯とする投光ケーブル14と、モニタセンサ15とか
ら構成され、受光部20は第2の光ガイドである受光フ
ァイバ束を芯とする受光ケーブル22と、同心円上に分
光フィルタ23a,23b…23nを設けた回動自在な
フィルタ枠24と、光電変換素子である光センサ25と
から構成されている。光源部10と受光部20とは図示
しない壁により遮光され、ランプ11の光が受光部20
に洩光することはない。
【0020】投光ファイバ束と受光ファイバ束とは、公
知のように光を目的に応じてコヒーレント又はインコヒ
ーレントに効率よく伝送するオプティカルファイバを複
数本束ねてバンドルとしたものであり、その外側をそれ
ぞれ黒色ウレタンチューブ等で被覆して可撓性の投光ケ
ーブル14,受光ケーブル22を構成し、それぞれ遮光
性の壁面18を貫いて固定され、図3には投光ファイバ
束の入射端13aと受光ファイバ束の射出端21bとが
示され、それぞれ図示しない他端は測定部に導かれてい
る。
知のように光を目的に応じてコヒーレント又はインコヒ
ーレントに効率よく伝送するオプティカルファイバを複
数本束ねてバンドルとしたものであり、その外側をそれ
ぞれ黒色ウレタンチューブ等で被覆して可撓性の投光ケ
ーブル14,受光ケーブル22を構成し、それぞれ遮光
性の壁面18を貫いて固定され、図3には投光ファイバ
束の入射端13aと受光ファイバ束の射出端21bとが
示され、それぞれ図示しない他端は測定部に導かれてい
る。
【0021】光源部10のランプ11から放射される光
は、集光レンズ12により投光ファイバ束の入射端13
aに集光され、効率的に測定部までガイドされる。後述
するように試料を透過した光は、受光部20の受光ファ
イバ束の射出端21bから出て、フィルタ枠24の停止
位置に応じて光路中にセットされた分光フィルタ群23
の例えば分光フィルタ23cによって選択的に透過さ
れ、光センサ25に入射して測定される。
は、集光レンズ12により投光ファイバ束の入射端13
aに集光され、効率的に測定部までガイドされる。後述
するように試料を透過した光は、受光部20の受光ファ
イバ束の射出端21bから出て、フィルタ枠24の停止
位置に応じて光路中にセットされた分光フィルタ群23
の例えば分光フィルタ23cによって選択的に透過さ
れ、光センサ25に入射して測定される。
【0022】透過率計や濃度計のように、分光特性を問
題としない透過光量測定装置であれば、光センサ25と
組合せた時に肉眼の視感度特性と一致する分光感度特性
になるような分光フィルタすなわち視感度補正フィルタ
を光路中に固定的に1個設ければよく、回動自在なフィ
ルタ枠24は不要である。
題としない透過光量測定装置であれば、光センサ25と
組合せた時に肉眼の視感度特性と一致する分光感度特性
になるような分光フィルタすなわち視感度補正フィルタ
を光路中に固定的に1個設ければよく、回動自在なフィ
ルタ枠24は不要である。
【0023】ランプ11から放射される光の一部は、モ
ニタセンサ15により直接受光される。モニタセンサ1
5の作用は、従来例(図6)に示したモニタセンサ8と
同一であるから説明を省略する。
ニタセンサ15により直接受光される。モニタセンサ1
5の作用は、従来例(図6)に示したモニタセンサ8と
同一であるから説明を省略する。
【0024】透過率計は層の厚さt(mm)の試料を測定
した時に得られた透過光量比Ttをそのまま、或いは%
単位で出力(表示又はプリント)するものであり、濃度
計は透過光量比Ttの逆数の常用対数すなわち濃度Dt
=−LOG(Tt)を計算して出力する。得られた透過
率(透過光量比)Tt又は濃度Dtを、t=10mmの各
標準値Ts又はDsに換算するには、換算係数K=10
/tとして、透過率TsはTtをK乗すればよく、濃度
DsはDtをK倍すればよい。
した時に得られた透過光量比Ttをそのまま、或いは%
単位で出力(表示又はプリント)するものであり、濃度
計は透過光量比Ttの逆数の常用対数すなわち濃度Dt
=−LOG(Tt)を計算して出力する。得られた透過
率(透過光量比)Tt又は濃度Dtを、t=10mmの各
標準値Ts又はDsに換算するには、換算係数K=10
/tとして、透過率TsはTtをK乗すればよく、濃度
DsはDtをK倍すればよい。
【0025】色彩計や分光透過率計,分光濃度計のよう
に分光特性を問題とする透過光量測定装置であれば、そ
の用途,目的に合わせて複数の分光フィルタを使用す
る。
に分光特性を問題とする透過光量測定装置であれば、そ
の用途,目的に合わせて複数の分光フィルタを使用す
る。
【0026】すなわち、三刺激値形色彩計は、光センサ
と組合せた時にCIE(国際照明委員会)1931,1
964のXYZ表色系の三刺激値の特性と一致して測定
データX,Y,Zが得られるようなR,G,Bの3個の
分光フィルタを使用して、得られた分光光量比のデータ
X,Y,Zから公知の式により色度座標x,y、又はC
IE1976のUCS表色系の色度座標u,v、あるい
はCIE1976のLab表色系の明度指数L,クロマ
ティクネス指数a,bを計算して出力する。
と組合せた時にCIE(国際照明委員会)1931,1
964のXYZ表色系の三刺激値の特性と一致して測定
データX,Y,Zが得られるようなR,G,Bの3個の
分光フィルタを使用して、得られた分光光量比のデータ
X,Y,Zから公知の式により色度座標x,y、又はC
IE1976のUCS表色系の色度座標u,v、あるい
はCIE1976のLab表色系の明度指数L,クロマ
ティクネス指数a,bを計算して出力する。
【0027】カラー写真用,カラー印刷用等の三刺激値
形分光濃度計ならば、R,G,Bの3個の分光フィルタ
を使用して得られた分光光量比のデータr,g,bか
ら、それぞれ濃度Dr,Dg,Dbを計算して出力す
る。
形分光濃度計ならば、R,G,Bの3個の分光フィルタ
を使用して得られた分光光量比のデータr,g,bか
ら、それぞれ濃度Dr,Dg,Dbを計算して出力す
る。
【0028】また、分光透過率計,分光濃度計あるいは
分光型色彩計等は、例えば可視光域(400〜700n
m)を分割するそれぞれ帯域幅20nm又は10nmのバン
ドパスフィルタを16個又は31個使用して、各中心波
長毎にその透過率T又は濃度Dを求めるか、透過率Tに
三刺激値の各係数を乗じた値の和をデータX,Y,Zと
して色度座標x,y又はu,vあるいは明度指数L,ク
ロマティクネス指数a,bを計算して出力する。
分光型色彩計等は、例えば可視光域(400〜700n
m)を分割するそれぞれ帯域幅20nm又は10nmのバン
ドパスフィルタを16個又は31個使用して、各中心波
長毎にその透過率T又は濃度Dを求めるか、透過率Tに
三刺激値の各係数を乗じた値の和をデータX,Y,Zと
して色度座標x,y又はu,vあるいは明度指数L,ク
ロマティクネス指数a,bを計算して出力する。
【0029】図1は、その一部を図3に示した実施例の
光学系の測定部の一例を示す概略構成図であり、図2は
その部分拡大図である。測定部は主として測定台30
と、その基底部30aに載置する試料の容器であるシャ
ーレ31と、シャーレ31の内底面に挿脱自在に落し込
むゲージ32と、その入射端21aがシャーレ31の外
底面に当接する受光ファイバ束21と、測定台30の上
部30bに設けた軸受33に摺動自在で付勢手段である
ばね34により下方に付勢されているスリーブ35と、
そのスリーブ35の内部に固定された投光ファイバ束1
3とから構成されている。
光学系の測定部の一例を示す概略構成図であり、図2は
その部分拡大図である。測定部は主として測定台30
と、その基底部30aに載置する試料の容器であるシャ
ーレ31と、シャーレ31の内底面に挿脱自在に落し込
むゲージ32と、その入射端21aがシャーレ31の外
底面に当接する受光ファイバ束21と、測定台30の上
部30bに設けた軸受33に摺動自在で付勢手段である
ばね34により下方に付勢されているスリーブ35と、
そのスリーブ35の内部に固定された投光ファイバ束1
3とから構成されている。
【0030】シャーレ31は試料により冒される恐れの
ない無色透明なガラス又は熔融石英からなり、その底面
は特に泡や混入物のない平行平面に仕上げられている。
そのシャーレ31は、測定台30の基底部30aに設け
た凹部30cに嵌るように載置され、その位置が決定さ
れる。基底部30aには凹部30cの中心に貫通孔30
dが設けられて、その入射端21aが平面に仕上げられ
た受光ファイバ束21が固定され、載置されたシャーレ
31の外底面と入射端21aとが当接するようになって
いる。
ない無色透明なガラス又は熔融石英からなり、その底面
は特に泡や混入物のない平行平面に仕上げられている。
そのシャーレ31は、測定台30の基底部30aに設け
た凹部30cに嵌るように載置され、その位置が決定さ
れる。基底部30aには凹部30cの中心に貫通孔30
dが設けられて、その入射端21aが平面に仕上げられ
た受光ファイバ束21が固定され、載置されたシャーレ
31の外底面と入射端21aとが当接するようになって
いる。
【0031】測定台30の上部30bに、基底部30a
の貫通孔30dと同軸に設けられた軸受33には、例え
ばステンレス鋼のスリーブ35で外周を固定的に保護さ
れた投光ファイバ束13の先端部が摺動自在に嵌合さ
れ、スリーブ35の鍔35aと軸受33の鍔33aとの
間に設けたヘリカルスプリングからなるばね34により
下方に付勢されている。
の貫通孔30dと同軸に設けられた軸受33には、例え
ばステンレス鋼のスリーブ35で外周を固定的に保護さ
れた投光ファイバ束13の先端部が摺動自在に嵌合さ
れ、スリーブ35の鍔35aと軸受33の鍔33aとの
間に設けたヘリカルスプリングからなるばね34により
下方に付勢されている。
【0032】スリーブ35の下端と投光ファイバ束13
の射出端13bとは同一平面になるように形成され、投
光ファイバ束13を構成する個々のオプティカルファイ
バ間及びスリーブ35との間は重合性樹脂等で充填され
ている。あるいは、同一平面に形成されたスリーブ35
の下端と投光ファイバ束13の射出端13bの表面に、
図示しないガラス又は熔融石英の平面板を接着して、毛
細管現象による液体試料の浸入を防止するようにしても
よい。
の射出端13bとは同一平面になるように形成され、投
光ファイバ束13を構成する個々のオプティカルファイ
バ間及びスリーブ35との間は重合性樹脂等で充填され
ている。あるいは、同一平面に形成されたスリーブ35
の下端と投光ファイバ束13の射出端13bの表面に、
図示しないガラス又は熔融石英の平面板を接着して、毛
細管現象による液体試料の浸入を防止するようにしても
よい。
【0033】ゲージ32は、t=10mmの標準品の他
に、例えばt=5mm,10/3mm,2mm,1mm等の高濃
度用シリーズ及びt=20mm,30mm等の低濃度用シリ
ーズが用意され、それらの換算係数Kはそれぞれ2,
3,5,10及び1/2,1/3である。その材質は厚
さtに応じてステンレス鋼,黄銅,アルミ等の金属又は
試料によってはそれらの金属に防蝕メッキを施したも
の、あるいはガラス、熔融石英等が使われる。
に、例えばt=5mm,10/3mm,2mm,1mm等の高濃
度用シリーズ及びt=20mm,30mm等の低濃度用シリ
ーズが用意され、それらの換算係数Kはそれぞれ2,
3,5,10及び1/2,1/3である。その材質は厚
さtに応じてステンレス鋼,黄銅,アルミ等の金属又は
試料によってはそれらの金属に防蝕メッキを施したも
の、あるいはガラス、熔融石英等が使われる。
【0034】ゲージ32はこの様な厚さの平行平面板で
あって、例えば図4及び図5の斜視図に示すように、そ
の外径はシャーレ31の内径より若干小さく、その中心
には投光ファイバ束13の射出端13bから射出される
照射光を妨害しない程度に広く、スリーブ35の外径よ
り小さい貫通孔36が設けられている。
あって、例えば図4及び図5の斜視図に示すように、そ
の外径はシャーレ31の内径より若干小さく、その中心
には投光ファイバ束13の射出端13bから射出される
照射光を妨害しない程度に広く、スリーブ35の外径よ
り小さい貫通孔36が設けられている。
【0035】試料の見掛け濃度に応じて予め選択した厚
さtのゲージ32をシャーレ31に落し込み、次に試料
4を少くともゲージ32の上面を蔽うまで静かに注入す
る。逆に、試料注入後にゲージ32を泡が出来ないよう
に落し込んでもよい。
さtのゲージ32をシャーレ31に落し込み、次に試料
4を少くともゲージ32の上面を蔽うまで静かに注入す
る。逆に、試料注入後にゲージ32を泡が出来ないよう
に落し込んでもよい。
【0036】図1に示したように、ばね34に抗してス
リーブ35を引上げた状態で、ゲージ32と試料4とを
収めたシャーレ31を測定台30の基底部30aの凹部
30cにセットしたのちスリーブ35を降せば、ばね3
4の付勢によって図2に示したように、スリーブ35の
端面がゲージ32の上面に当接してゲージ32をシャー
レ31の内底面に圧接し、投光ファイバ束13の射出端
13bとスリーブ35の端面とからなる上部挾持面およ
びシャーレ31の内底面からなる下部挾持面とに挾持さ
れた貫通孔36の中に、厚さtの試料4の層が形成され
る。
リーブ35を引上げた状態で、ゲージ32と試料4とを
収めたシャーレ31を測定台30の基底部30aの凹部
30cにセットしたのちスリーブ35を降せば、ばね3
4の付勢によって図2に示したように、スリーブ35の
端面がゲージ32の上面に当接してゲージ32をシャー
レ31の内底面に圧接し、投光ファイバ束13の射出端
13bとスリーブ35の端面とからなる上部挾持面およ
びシャーレ31の内底面からなる下部挾持面とに挾持さ
れた貫通孔36の中に、厚さtの試料4の層が形成され
る。
【0037】光源部10(図3)のランプ11から投光
ファイバ束13の入射端13aに入射した光は、投光フ
ァイバ束13にガイドされて射出端13bから照射さ
れ、厚さtの試料4の層を透過して光量変調された後、
シャーレ31の底面を抜けてその外底面に当接する受光
ファイバ束21の入射端21aに入射し、受光ファイバ
束21にガイドされて射出面21bから受光部20に射
出される。その射出光は分光フィルタ群23のうち光路
中に置かれた例えば分光フィルタ23cを通って光セン
サ25により受光され、測定される。
ファイバ束13の入射端13aに入射した光は、投光フ
ァイバ束13にガイドされて射出端13bから照射さ
れ、厚さtの試料4の層を透過して光量変調された後、
シャーレ31の底面を抜けてその外底面に当接する受光
ファイバ束21の入射端21aに入射し、受光ファイバ
束21にガイドされて射出面21bから受光部20に射
出される。その射出光は分光フィルタ群23のうち光路
中に置かれた例えば分光フィルタ23cを通って光セン
サ25により受光され、測定される。
【0038】以上説明したように、試料4の層の厚さは
選択されたゲージ32の厚さtにより決定されるが、ゲ
ージ32の厚さtは、従来例(図6)のセル3の内のり
厚さに比べて、遙かに精度高く加工することが容易であ
り、その精度の差は、厚さtが小さくなる程相対的に有
利になる。
選択されたゲージ32の厚さtにより決定されるが、ゲ
ージ32の厚さtは、従来例(図6)のセル3の内のり
厚さに比べて、遙かに精度高く加工することが容易であ
り、その精度の差は、厚さtが小さくなる程相対的に有
利になる。
【0039】また、厚さtが小さくなると、従来のセル
3では泡の発生や残留が生じ易いので、試料4を注入す
る際に注意を要するが、この発明によるゲージ32で
は、厚さtに無関係に泡の発生が少なく、万一発生して
もその除去が容易である。さらに、測定を終って洗浄す
る場合も、セル3では不完全になり試料の微量残留が生
じ易いが、射出端13bを含むスリーブ35とゲージ3
2とシャーレ31とは互に分離出来るから、容易に完全
な清拭又は洗浄を行なうことが出来る。
3では泡の発生や残留が生じ易いので、試料4を注入す
る際に注意を要するが、この発明によるゲージ32で
は、厚さtに無関係に泡の発生が少なく、万一発生して
もその除去が容易である。さらに、測定を終って洗浄す
る場合も、セル3では不完全になり試料の微量残留が生
じ易いが、射出端13bを含むスリーブ35とゲージ3
2とシャーレ31とは互に分離出来るから、容易に完全
な清拭又は洗浄を行なうことが出来る。
【0040】あるいは、各種の厚さtを用意する場合
に、シャーレ31は共用出来るからゲージ32だけ用意
すればよく、セル3に比べてシャーレ31は低コストで
あり、ゲージ32も遙かに低コストで済むから、トータ
ルコストを安くすることが出来るだけでなく、品質の揃
ったものが入手出来る。
に、シャーレ31は共用出来るからゲージ32だけ用意
すればよく、セル3に比べてシャーレ31は低コストで
あり、ゲージ32も遙かに低コストで済むから、トータ
ルコストを安くすることが出来るだけでなく、品質の揃
ったものが入手出来る。
【0041】したがって、同じ予算であれば、シャーレ
31や同じ厚さtのゲージ32をそれぞれ複数個用意し
て、較正のための標準試料や異なる試料を、それぞれに
ゲージ32を落し込んだ別のシャーレ31に入れておけ
ば、測定の度にシャーレ31とゲージ32を洗浄する手
間と時間が不要になり、微量の残留試料が混入する恐れ
は絶無であるから、短時間に信頼性の高い測定を行なう
ことが可能になる。
31や同じ厚さtのゲージ32をそれぞれ複数個用意し
て、較正のための標準試料や異なる試料を、それぞれに
ゲージ32を落し込んだ別のシャーレ31に入れておけ
ば、測定の度にシャーレ31とゲージ32を洗浄する手
間と時間が不要になり、微量の残留試料が混入する恐れ
は絶無であるから、短時間に信頼性の高い測定を行なう
ことが可能になる。
【0042】貫通孔36の側面には、図4に示したよう
に、その先端がスリーブ35の外径より外側に達する逃
げ溝37が、また貫通孔36の外側には複数個の逃げ孔
38又はその一部がゲージ32の外側面に達して溝状に
なった逃げ溝39がそれぞれ設けられている。この実施
例はゲージの厚さtが薄い場合に適している。
に、その先端がスリーブ35の外径より外側に達する逃
げ溝37が、また貫通孔36の外側には複数個の逃げ孔
38又はその一部がゲージ32の外側面に達して溝状に
なった逃げ溝39がそれぞれ設けられている。この実施
例はゲージの厚さtが薄い場合に適している。
【0043】tが厚いゲージの場合はその上面又は両面
にそれぞれ浅い逃げ溝を設ける。即ち、図5の(A)に示
したゲージ32aのように、それぞれ貫通孔36を通っ
て外周に達する複数の放射状の逃げ溝37aを設ける。
或いは図5の(B)に示したゲージ32bのように、複数
のそれぞれ外周に達する平行な逃げ溝37bと、それら
の逃げ溝37bに交又し貫通孔36をよぎる逃げ溝37
cとを設ける。
にそれぞれ浅い逃げ溝を設ける。即ち、図5の(A)に示
したゲージ32aのように、それぞれ貫通孔36を通っ
て外周に達する複数の放射状の逃げ溝37aを設ける。
或いは図5の(B)に示したゲージ32bのように、複数
のそれぞれ外周に達する平行な逃げ溝37bと、それら
の逃げ溝37bに交又し貫通孔36をよぎる逃げ溝37
cとを設ける。
【0044】ゲージ32(図4)の逃げ溝37は、同一
平面に形成された投光ファイバ束13の射出端13bと
スリーブ35の下端とからなる上部挾持面が、ゲージ3
2をシャーレ31の内底面に押しつけた時に、貫通孔3
6を満たしていた液体試料を逃がして、上部挾持面とゲ
ージ32とシャーレ31の内底面とを速やかに密接させ
る効果がある。
平面に形成された投光ファイバ束13の射出端13bと
スリーブ35の下端とからなる上部挾持面が、ゲージ3
2をシャーレ31の内底面に押しつけた時に、貫通孔3
6を満たしていた液体試料を逃がして、上部挾持面とゲ
ージ32とシャーレ31の内底面とを速やかに密接させ
る効果がある。
【0045】逃げ孔38と逃げ溝39とは、貫通孔36
と共に、ゲージ32を落し込んだシャーレ31に試料を
満たす時に発生し易い泡を逃がす。逆に、試料を満たし
たシャーレ31にゲージ32を静かに落し込んだ時に
は、シャーレ31の内底面とゲージ32の下面との間に
存在する試料を逃がして、ゲージ32を速やかに安定さ
せる。さらに、上部挾持面がゲージ32をシャーレ31
の内底面に押しつけた時に、その間に多少とも残留して
いた液体試料を逃がす効果もある。
と共に、ゲージ32を落し込んだシャーレ31に試料を
満たす時に発生し易い泡を逃がす。逆に、試料を満たし
たシャーレ31にゲージ32を静かに落し込んだ時に
は、シャーレ31の内底面とゲージ32の下面との間に
存在する試料を逃がして、ゲージ32を速やかに安定さ
せる。さらに、上部挾持面がゲージ32をシャーレ31
の内底面に押しつけた時に、その間に多少とも残留して
いた液体試料を逃がす効果もある。
【0046】ゲージ32a,32b(図5)の逃げ溝3
7a,37b,37cは、ゲージの上面にのみ設けた場
合は逃げ溝37と同様な効果があり、両面に設けた場合
は逃げ孔38,逃げ溝39と同様な効果をも兼ねる。ま
た、このような逃げ溝をゲージの両面に設ければいずれ
を上面にしてもその効果は変らず、ゲージをシャーレ3
1に落し込む際に上下を考える必要がない。
7a,37b,37cは、ゲージの上面にのみ設けた場
合は逃げ溝37と同様な効果があり、両面に設けた場合
は逃げ孔38,逃げ溝39と同様な効果をも兼ねる。ま
た、このような逃げ溝をゲージの両面に設ければいずれ
を上面にしてもその効果は変らず、ゲージをシャーレ3
1に落し込む際に上下を考える必要がない。
【0047】液体試料の粘度が水やアルコールのように
低ければ、逃げ溝37のように貫通孔36内の試料の逃
げだけで実用上十分であり、油性インクのような粘度が
高い場合は、逃げ孔38のようにゲージ32とシャーレ
31の内底面との間の試料や泡の逃げを設けた方がよ
い。
低ければ、逃げ溝37のように貫通孔36内の試料の逃
げだけで実用上十分であり、油性インクのような粘度が
高い場合は、逃げ孔38のようにゲージ32とシャーレ
31の内底面との間の試料や泡の逃げを設けた方がよ
い。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液体試料の層を所定の厚さに精度よく設定すると共
に、測定後の試料の除去が容易になる。
ば、液体試料の層を所定の厚さに精度よく設定すると共
に、測定後の試料の除去が容易になる。
【図1】この発明による透過光量測定装置の光学系のう
ちの、測定部の一例を示す概略構成図である。
ちの、測定部の一例を示す概略構成図である。
【図2】図1に示した測定部の部分拡大図である。
【図3】図1にその測定部を示した光学系の、光源部と
受光部の一例を示す斜視図である。
受光部の一例を示す斜視図である。
【図4】図1に示したシャーレとゲージの一例を示す斜
視図である。
視図である。
【図5】図4に示したゲージの他の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図6】透過光量測定装置の光学系の従来例を示す斜視
図である。
図である。
4 試料(液体試料) 11ランプ(光
源) 13 投光ファイバ束(第1の光ガイド) 21 受光ファイバ束(第2の光ガイド) 23a,23b,23c…23n 分光フィルタ 25 光センサ(光電変換素子) 30 測定台 31 シャーレ(測定容器) 32,32a,
32b ゲージ 34 ばね(付勢手段) 36 貫通孔 37,37a,37b,37c,39 逃げ溝 38 逃げ孔
源) 13 投光ファイバ束(第1の光ガイド) 21 受光ファイバ束(第2の光ガイド) 23a,23b,23c…23n 分光フィルタ 25 光センサ(光電変換素子) 30 測定台 31 シャーレ(測定容器) 32,32a,
32b ゲージ 34 ばね(付勢手段) 36 貫通孔 37,37a,37b,37c,39 逃げ溝 38 逃げ孔
Claims (3)
- 【請求項1】 所定の厚さの液体試料の層を透過した光
量を測定する液体試料の透過光量測定方法において、 前記所定の厚さを有する平面板の一部に貫通孔を設けた
ゲージを平面に形成した2つの挾持面により挾持して、
その各挾持面と前記貫通孔とにより形成される空間に前
記液体試料を満たし、光源からの照射光を前記挾持面に
ほぼ垂直に前記液体試料を透過させることを特徴とする
液体試料の透過光量測定方法。 - 【請求項2】 光源と、その照射光が所定の厚さの液体
試料の層を透過した光を受光する光電変換素子とを備え
た液体試料の透過光量測定装置において、 前記所定の厚さを有する平面板の一部に貫通孔を設けた
ゲージと、 少くともそのゲージを落し込んだ時に接する底面が透明
な平面をなす液体試料の容器と、 前記光源からの照射光を前記ゲージの貫通孔内に満たさ
れる液体試料にガイドする第1の光ガイドと、 前記液体試料の透過光を前記光電変換素子にガイドする
第2の光ガイドと、 前記第1及び第2の光ガイドをその光束中心を互に一致
させて前記ゲージ及び容器を略垂直に挾持するように付
勢する付勢手段とを設けたことを特徴とする液体試料の
透過光量測定装置。 - 【請求項3】 前記ゲージの貫通孔とその上下の挾持面
とによって形成させる空間内に満たされる液体試料の逃
げ孔又は逃げ溝を前記ゲージの少くとも上面に設けた請
求項2記載の液体試料の透過光量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3217321A JPH0552749A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 液体試料の透過光量測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3217321A JPH0552749A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 液体試料の透過光量測定方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0552749A true JPH0552749A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16702344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3217321A Pending JPH0552749A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 液体試料の透過光量測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0552749A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008044329A1 (fr) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Shimadzu Corporation | Spectrophotomètre |
JP2008209280A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Shimadzu Corp | 分光測定方法 |
JP5857309B1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-02-10 | 秋田県 | 液滴形成用シャーレ及びそれを用いた電界撹拌方法 |
WO2020202647A1 (ja) | 2019-04-05 | 2020-10-08 | 日本分光株式会社 | 示差屈折率の測定方法、測定装置、および、測定プログラム |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3217321A patent/JPH0552749A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008044329A1 (fr) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Shimadzu Corporation | Spectrophotomètre |
JPWO2008044329A1 (ja) * | 2006-10-06 | 2010-02-04 | 株式会社島津製作所 | 分光光度計 |
US8049884B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-11-01 | Shimadzu Corporation | Spectrophotometer |
JP4853518B2 (ja) * | 2006-10-06 | 2012-01-11 | 株式会社島津製作所 | 分光光度計 |
JP2008209280A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Shimadzu Corp | 分光測定方法 |
JP5857309B1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-02-10 | 秋田県 | 液滴形成用シャーレ及びそれを用いた電界撹拌方法 |
WO2020202647A1 (ja) | 2019-04-05 | 2020-10-08 | 日本分光株式会社 | 示差屈折率の測定方法、測定装置、および、測定プログラム |
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