JPH0557531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に流体分析（しかしそれに限定さ
れない）に有用な新規な分光光度計に関するもの
である。

分光光度計は、物質による分光透過率、すなわ
ち放射エネルギの反射率を標準のものと比較する
ことによつて、サンプル中に含まれる物質の定量
又は定性分析を行うものである。従来の分光光度
形は一般的に２つの型に分類される。波長の変化
するタイプと波長の一定のタイプである。固定波
長の分光光度計は、感度の点で優れているが、サ
ンプルを分析するのに、多数の狭い範囲のスペク
トル帯域（単色光）をすばやく利用する能力に欠
ける。多くの化学物質は、スペクトルのあるスペ
クトル帯域を透過するが、同じスペクトルの他の
スペクトル帯域は吸収する。波長変動タイプの分
光光度計は、多くの波長について測定する場合に
は有利となるが、この測定を完遂するのに長時間
を要するという欠点を有している。

分光光度計の技術における近年の新機軸とし
て、白色光を用いてスペクトルに分散し、それを
サンプル中を通過させる方式が採用されるように
なつてきた。直線状に整列された検知機の各構成
要素は、スペクトルの狭いスペクトル帯域につい
て分析することになる。このようにして得られた
データは、分析されるべきサンプルのスペクトル
吸収率を正確に表示するものとして供給され処理
される。しかしながら、各構成要素を整列させる
ためには費用が多くかかり、またサンプルを通過
する白色光も強い光でなければならない。白色光
が強すぎると逆に、分析すべき溶液に影響、すな
わち、写真化学反応その他の影響を及ぼすことに
なる。

また、近年の分光光度計は、サンプルを通過す
るスペクトル及び検知器をすばやく走査するため
の揺動反射手段すなわち回折格子を利用してい
る。このようなシステムでは、特定の波長におけ
る光の透過度は、揺動中のある時間における検知
器の出力を抽出することによつて得られる。すな
わち、波長の測定は時間に関して行われるのであ
る。ある波長における抽出時間が短いから、この
ようなシステムからのノイズに対する信号は、精
度の高い液体クロマトグラフ分析に使用するには
あまりにも低すぎる。このシステムは、波長の選
定に精度を欠き、したがつて、同一のデータを再
生することは困難である。

スペクトルの多くの波長を用いて液体又はガス
体をすばやく分析することができる分光光度計が
嘱望されていたのである。

本発明によれば、新規で且つ有用な分光光度計
が提供される。本発明に係る分光光度計は可視又
は非可視スペクトルを含む多重波長電磁波源が採
用されている。電磁波源からの電磁波を遮蔽（イ
ンタセプト、intercept）するための手段もまた
設けられている。かかる遮蔽手段は、例えば回折
格子のような、電磁波源からの電磁波をスペクト
ルに分解する機能を併せ持つものとすることがで
きる。

スペクトルの一部分のみが、ガス状の又は流体
状のサンプルを通つて検知手段に到達する。その
サンプルの吸収性は、それによつて決定される。

本発明に係る分光光度計は、また、遮蔽手段に
よつて作られたスペクトルの所定のスペクトル帯
域を焦点に集める方向変換手段を有している。遮
蔽手段及び方向変換手段はプリズム又は回折格子
の形をとる。さもなければ、遮蔽手段は遮蔽フイ
ルターの形をとり且つ方向変換手段は反射プリズ
ム、レンズ等の形をとる。方向変換手段は軸に装
架されており且つその軸に関して動くことができ
る。このような動きは、実質的にその軸の回りを
めぐつて行われる。遮蔽手段及び方向変換手段が
回折格子の形をとる場合においては、このような
回折格子は、レンズや曲面反射鏡（平らな直線状
に整列された回折格子を含む）のごとき付加的な
光学要素を用いることなく、電磁波源の像を検知
手段に提供する。

閉回路サーボ位置決め手段は、サンプルを通つ
て投影されるスペクトル放射の所定の部分を、迅
速且つ正確に選択する。このような閉回路サーボ
位置決め手段は、その回転軸に関して方向変換手
段がどの位置にあるかを認識するセンサー手段を
含んでいる。センサー手段は、方向変換手段の位
置を信号に変換する。位置決め手段は、方向変換
手段のその軸に関しての適正な位置を表示する基
準信号を発生する。このようにして、方向変換手
段は極めて迅速に１つのスペクトル帯域から他の
スペクトル帯域へ移動する。

センサー手段は、エラー増幅器（比較手段）へ
伝達される出力信号を発生する磁気、電気、写真
その他の媒体を使用する。例えば、センサー手段
は標準電場を発生させるエキサイタ（導電部分よ
り構成される）を含んでいる。エンコーダ（導電
部分より構成される）は、エキサイタから特定の
距離だけ隔てられた位置において、該エイサイタ
の電場を受け止める。シールドは、エキサイタか
ら発生させられた電場を選択的に遮蔽するために
該エキサイタとエンコーダとの間に配置される。
エンコーダに到着する電場の強さは、方向変換手
段の軸方向の動きに比例する。本発明の一実施例
においては、シールドもまた、遮蔽手段に凍結さ
れている。

ある実施例においては、エンコーダは導電部及
び非導電部を交互に有している。したがつて、シ
ールドは、エキサイタからの電場を遮蔽する複数
の中実部分の間に複数の空間部を有している。こ
のように、シールドがわずかに回転すると、エン
コーダに到着する電場は大きく変化することにな
る。また、シールドは、エキサイタからの電磁を
完全に遮蔽することもできる。センサー手段は、
シールド及び方向変換手段の軸方向の動き、すな
わち、エンコーダと離れる方向および向う方向の
動きによつては影響されない。

前述したごとく、プリズム又は回折格子は遮蔽
手段及び方向変換手段の役割を果たす。方向変換
手段は、軸方向に間隔を隔てて設けられた一対の
スプリングによつて支持されている回折格子を含
んでいる。このようなスプリングは、並列的に固
定された帯状スプリングの形をとる。閉回路サー
ボ位置決め手段は、上記軸に関して上記方向変換
手段を動かすために、サーボモータを取り囲んで
保持している。サーボモータは、その周囲に導電
コイルを形成するために、導電材料で囲まれた固
定フレームを含んでいる。シヤフトは、固定フレ
ームをガイドに連結する。更に、閉回路サーボ位
置決め手段は、また方向変換手段のガイドに連結
されており、そうすることにより、サーボモータ
は、シールドをセンサー手段の中の効果的な場所
に位置せしめることができる。基準信号は、該エ
ンコーダの中に併合せしめられるが、かかる信号
は、エンコーダの上にシールドによつては影響さ
れない導電部分を設けることによつて得られる。
このようにして、エキサイタから発生された電場
に変化が与えられることによつて、位置の補正が
行われるのである。基準信号用のコンデンサーは
この機能を代行するものである 本発明の目的は、サンプルの同時分析のため
に、スペクトルの所定のスペクトル帯域を迅速に
選定することができる分光光度計を提供すること
である。

本発明の第三の目的は、その光学的構成要素の
汚染を最小とするために、幾何学的な構造を簡単
にした分光光度計を提供することである。

本発明の第四の目的は、スペクトルの多数のス
ペクトル帯域で分析することができ且つマイクロ
プロセツサーにより制御された分光光度計を提供
することにある。

本発明の第五の目的は、白色光をスペクトルに
分解するための凹状の回折格子を利用し、且つ流
体クロマトグラフ分析をするためにシステムの中
を流れる流体の化学分析を、そのシステム中の流
体の流れを妨害することなく行うために、スペク
トルの所定の部分を揺動させる分光光度計を提供
することにある。

本発明の第六の目的は、サンプルに放射する電
磁波束の幅を小さくし、それによつて、電磁波を
分析のために有効に利用することができるように
した分光光度計を提供することにある。

本発明の第七の目的は、比較的安価に製作する
ことができる分光光度計を提供することである。

本発明の第八の目的は、流体クロマトグラフ分
析に、スペクトルの紫外線領域を利用することが
できる分光光度計を提供することにある。

以下、図面を用いて本発明に係る分光光度計に
ついて詳細に説明する。

本発明に係る分光光度計は、図面中において全
体として参照番号１０として示されており、第１
図においては、その１つの要素である多重波長電
磁波源１２を含んでいる。電磁波源１２は、比較
的波長の幅の広いランプから構成される。例え
ば、重水素ランプは電磁波の紫外線部分を得るの
に使用される。同様に、白熱電球、キセノン電
球、水銀灯その他の適当な広さの電磁波源を採用
することができる。

分光光度計１０はまた、電磁波源１２から発射
される電磁波を受け止め、それをスペクトル１６
に分散する遮蔽手段１４を含んでいる。遮蔽手段
１４は、遮蔽フイルター、プリズムあるいは回折
格子の形をとることができる。第１図において示
されているように、遮蔽手段１４は凹状の反射表
面２０とその上にきめこまかく設けられた回折線
とを有する凹状の回折格子である。例えば、ニユ
ージヤージー州メツチエンのジエイ・ワイ・オブ
テイカル社（J.Y.Optical）製のモデル１２H10
ホログラフイツク分光写真器用回折格子はこの目
的のために使用できる。理想的には、電磁波源１
２は一点であることが好ましい。実際には、電磁
波源１２は所定の寸法を有しており、そして円形
小孔２２を通つて投影されることになる。流体収
納室（セル）２４は通常、遮蔽手段１４からの電
磁波が通過するための直径が約１mmの小孔を含ん
でいる。回折格子の場合には、スペクトル１６は
一次元スペクトルとなる。流体収納室２４は、ス
ペクトル１６の一部分の波長のみを受けることに
なり、その電磁波はその中に入れた分析用の溶液
中を通過する。検知手段２６は、流体収納室２４
内の物質の吸収率を記録する。

ベアの法則（Beer′s Law）によれば、液層の
長さが等しければ流体収納室２４内の物質の吸収
率は溶液の濃度に直接比例する。ブーゲの法則
（Bouguer′s Law）は、吸収媒体の液層の長さが
等しい場合にはそれを横切るスペクトル放射エネ
ルギーは同一の比率で吸収されると述べている。
上記２つの法則を合わせれば、以下のごとき式が
得られる。すなわち、 log₁₀（P₀／Ｐ）＝log₁₀（１／Ｔ）＝Ａ＝abc この式中、P₀及びＰはそれぞれ、基準波長に
おけるスペクトル放射束及びある波長におけるス
ペクトル放射束である。Ｔはスペクトル放射率
（透光度）であつてＰ／P₀に等しい。Ａはスペク
トル吸収率である。そしてａは吸光係数、ｂは厚
さ、ｃは溶質の濃度である。吸光係数ａは物質の
種類と、このような分析に採用される放射電磁波
の単色光の波長によつて定まる。言い換えれば、
分析される流体の溶質は、スペクトルのそれぞれ
違つた波長から、それぞれ違つた量の光子を吸収
するのである。このように、スペクトル１６の違
つた波長におけるスペクトル吸収率を測定し且つ
できるだけ波長幅の少ない所定のスペクトル帯
域、すなわち単色光（波長の中心２８，３０，３
２として表わした）を用いることは重要なことで
ある。このようにして、流体収納室２４の中に含
まれている多数の未知の物質の、定性分析及び定
量分析上きわめて有用なスペクトル吸収率特性
を、検知手段２６は記録することになる。

検知手段２６は、通過する光線３６を検査光線
に参照させるようにすることに注意を要する。か
かる比色分析は、公知の技術であつて、検知手段
２６によつて行われる。

分光光度計１０はまた、スペクトル１６及び波
長の中心２８，３０，３２を流体収納室２４及び
検知手段２６の方向へ投影する方向変換手段を含
んでいる。遮蔽手段１４がプリズム又は遮蔽フイ
ルターである場合には、方向変換手段３８はレン
ズ、鏡、プリズム等の形をとることになる。第１
図に示されているごとく、回折格子装置１８は遮
蔽手段１４と方向変換手段３８の両方の機能を、
他の光学的装置を用いることなく果たしている。

第３図においても、回折格子装置１８の形をと
つた遮蔽手段１４及び方向変換手段３８が、実施
例の中に見られる。回折格子装置１８は必要な回
折線４２（回折格子４０の拡大部分４４において
示した。）を有する回折格子４０を含んでいる。
回折格子４０と方向変換手段３８とは基本的に同
じものと考えてよい。回折格子４０の表面４６
は、わずかに凹状に曲げられており、且つ反射表
面２０を有している。回折格子４０は、後述する
ごとく軸４７に関して可動である。回折線４２は
１cm当たり、ほぼ4000から12000本の線が規則正
しく並べられたものである。もちろん、これは分
析に使用するスペクトルの電磁波の波長にもよる
ものである。分光光度計１０の一実施例において
は、方向変換手段３８、すなわち、回折格子装置
１８の回折格子４０を動かす閉回路サーボ位置決
め手段４８を含んでいる。第２図は、このような
閉回路サーボ位置決め手段４８の各構成要素のブ
ロツク図である。センサー手段５０は、軸４７に
関して回折格子４０がどの位置にあるかを感知
し、回折格子４０の物理的位置を、その位置を表
わす電気的信号に変換する。比較手段、すなわち
エラー増幅器５８は、センサー手段５０の出力信
号５６と位置決め手段６２の出力信号６０とを比
較する。エラー信号６４は、それが零になるま
で、回折格子４０を動かすサーボモータ６６を作
動せしめる。このように、位置決め手段６２は回
折格子４０及びスペクトル１６のスペクトル帯域
（分光測光のために流体収納室２４内に入るスペ
クトル帯域をいう）の方向を決定する。第１図よ
り明らかなごとく、スペクトル１６のスペクトル
帯域３０が流体収納室２４を通過する。約25°回
転する回折格子装置１８の回折格子４０は、約
195nｍ（ナノメータ；nanometer）から700nｍ
までのスペクトル１６の一次元スペクトルについ
て使用することができるということが分かる。前
述したごとく、流体収納室２４内のサンプルの分
析のために必要とされる。違つた帯域の電磁波を
含むスペクトル１６を得るために種々の遮蔽手段
１４を使用することができる。流体収納室２４を
実際に通過するスペクトル帯域（中央の波長）３
０の幅は約7nｍである。更に、位置決め手段６
２は回折格子４０及びスペクトル帯域３０の方向
をすばやく変化させるマイクロプロセツサーを含
んでいる。例えば、本発明の分光光度計は、１秒
間に５つの違つたスペクトル帯域３０で吸収率を
選択し測定することができる。このような特徴
は、流体収納室２４内の分析する物質が一定の割
合で動いている場合、例えば流体クロマトグラフ
分析の場合等においては、重大なものとなる。

第３図及び第５図に示したごとき実施例におい
ては、センサー手段５０は、基準信号を発生する
エキサイタすなわちセンサープレート６８を含ん
でいる。図面より明らかなごとく、このような信
号は電気的信号すなわち、電場として与えられ
る。エンコーダ、すなわち導電部材７０はエキサ
イタ６８からの信号を受け、それをエラー増幅器
５８（第２図参照）の入力となる電気的信号すな
わち出力信号５６に変換する。

シヤフト７６に装架され、センサー手段５０の
一部をなすシールド７４は、種々の強さの出力信
号５６を得るために、エキサイタ６８からの電場
を選択的に遮蔽する。エンコーダ７０は、非導電
部８８，９０，９２及び８４と交互に配置された
導電部８０，８２，８４及び８６を有する表面７
８を含んでいる（第５図参照）。シールド７４は、
エキサイタ６８からの電場が妨害されない空間部
によつて、相互に分離されている中実部分９６，
９８，１００及び１０２を有するように構成され
ている。中実部分９６，９８，１００及び１０２
は、エキサイタ６８か発射された電場を完全に遮
蔽することもできる。同様にして、シールド７４
が相対的にわずかに移動すれば、エンコーダ７０
はエキサイタ６８からの電場を受け止めることに
なる。エキサイタにより発生させられた電場を受
信する導電部分８０，８２，８４及び８６のより
広い面積を、電場にさらせばさらす程、出力信号
５６は大きくなることは明らかである。エンコー
ダ７０の周辺に配置された導電部１０４について
は、後述する。

第３図に戻つてみれば、センサー手段５０は装
架ネジ１１８及び１２０、とブツシユ１２２及び
１２４によつてプレート１１６に装架されてい
る。装架ネジ１２６はシールド７４をシヤフト７
６に保持する。回折格子４０はフレーム１２８の
中に保持されている。フレーム１２８の下部は切
削ネジ１３２及び１３４によつてブロツク１３０
に固定されている。フレーム１２８の上部は切削
ネジ１３８及び１４０によつてブロツク１３６に
固定される。ブロツク１３６はシヤフト１４２に
締結され又は一体に連結される。前者の場合、ネ
ジ１４４は、ブロツク１３６からシヤフト１４２
を分離することを可能にする。

サーボモータ６６は、例えばアルミニウム等に
より製作された剛性フレーム１４６を有するもの
としてもよい。コイル１４８は剛性フレーム１４
６の周囲を取り囲んでいる。棒状体１５０は、ネ
ジ１５２及び１５４によつて剛性フレーム１４６
内に装着されている。永久磁石１５６及び１５８
は、誘導信号、すなわち、エラー信号６４に従つ
て剛性フレーム１４６によつて発生、変換された
電場の相互に作用し合う。プレート１６０及び１
６２は、ボルト１６６及び１６８とナツト１７０
及び１７２とによつてシリンダ状部材１６４に保
持されている。プレート１６２はボルト１７８及
び１８０によりプレート１７４に固定されてい
る。コイル装架部１８２は剛性フレーム１４６に
取り付けられた部材１８４に一体に連結されてい
る。このように、シヤフト１４２及び剛性フレー
ム１４６は、回折格子４０及びシールド７４に運
動を伝える。回折格子４０は、軸４７に沿つて間
隔をもつて隔てられた一対の帯状スプリング１８
６及び１８８によつて支持されている。第４図
は、図示された実施例において、帯状スプリング
１８６の固定方法を示しており、帯状スプリング
１８８についても同様である。切削ネジ１３８及
び１４０は帯状スプリング１８６をブロツク１３
６及びフレーム１２８の上部に固定する。したが
つて、ブロツク１３６及びフレーム１２８は回折
格子４０及び剛性フレーム１４６とともに可動で
ある。帯状スプリング１８６、またブロツク１９
６とプレート１７４との間にネジ１９２及び１９
４を用いて固定される。したがつて、ブロツク１
９６とプレート１７４の間に挟持された帯状スプ
リング１８６、及びブロツク１９６は不動であ
る。回折格子装置１８の回折格子４０は軸４７に
関して回転するが、そのような回転は、回転軸か
らわずかにそれるものである。しかし、本発明装
置は比較的小さな回転角で、スペクトル１６の全
体を流体収納室２４へ提供することができるか
ら、このようなズレは流体収納室２４へスペクト
ル帯域を投影する上で、その精度に影響を与える
ものではない。帯状スプリング１８８によつて支
持された回折格子４０の下部も、ブロツク１９
８、プレート１１６及びネジ２００，２０２によ
つて固定される固定部分があることに注意を要す
る。帯状スプリング１８８のブロツク１３０とフ
レーム１２８との間に保持される部分が可動部分
となる。回折格子装置１８の回折格子４０は、極
めて小さな弾性抵抗を有する支持体によつて支持
されている。このように、回折格子４０は極めて
短い時間内に決められた場所に迅速に位置決めさ
れるのである。

第２図のセンサー手段５０は、第６図において
より具体的に記載されているが、オイレータ２０
４のごとき交流電源がエキサイタ６８に電圧を加
える。この交流信号すなわち電場は、容量的に導
電表面７８とエンコーダ７０の導電部１０４とを
結合する。導電部１０４は、シールド７４の影響
を受けない場所に位置せしめられていることに注
意を要する。導電部１０４の電場の振幅は一定で
あるが、導電部分８０等からの電場の振幅は、シ
ールド７４の位置に比例して変化する。端子１０
８及び１１０（第５図参照）は、それぞれ表面７
８及び導電部１０４からの電気信号を伝える。端
子１１２及び１１４は接地されていることを示
す。

導電部１０４及び表面７８からの信号は、スイ
ツチ２０８及び２１０を作動させることによつて
交互に交流増幅器２０６に伝達される。交流増幅
器２０６からの出力信号２１２は、検知器（デイ
テクター）２１４によつて、整流され且つ増幅さ
れる。検知器２１４からの出力信号は、スイツチ
２０８及び２１０と同時に操作されるスイツチ２
１６及び２１８を通過する。スイツチ２０８と２
１６とは同時に、「ON」又は「OFF」される。
スイツチ２１０と２１８とも同様である。周波数
分割器２２０は、スイツチ２０８，２１０，２１
６及び２１８の同時操作を行わせる補足的な信号
２２２及び２２４を供給する。このような方法に
よつて、センサープレート、すなわち導電部分８
０等の信号の大きさが、出力信号５６の大きさを
制御することになる。直流増幅器２２６，２２８
及び２３０はそれぞれ検知器２１４、スイツチ２
１６及びスイツチ２１８からの信号を増幅する。

第６図は、位置決め手段６２に伝達されて回折
格子４０の位置を補正する基準信号２３２を示し
ている。このような補正は周知の技術である。自
動利得制御装置２３４は、交流増幅器２０６の利
得を調節することによつて、基準信号２３２を安
定させるように機能する。こうして、かかる基準
信号２３２は急激に減少させられることになる。

第７図には、第６図の実施例において使用され
たのと同じ装置を用いた他のセンサー手段の実施
例が示されている。しかしながら、これらの機械
的な構成要素は電気的に違つた用いられ方をされ
ている。

例えば、エンコーダ、すなわち導電部材７０の
導電部分８０は、端子１０８（第５図参照）を経
由して交流電源に連結される。その電圧は、基準
電圧２３８及び接地電圧２４０をすばやく交互に
接続するスイツチ手段２３６の行為によつて発生
させられる。結果として生じた信号２４２は、エ
ンコーダ７０の導電部分８０及びそのアウトプツ
トを通過する。第２の信号２５０は、その信号２
５０が信号２４２と位相が反対なだけで、スイツ
チ手段２３６と同様に、スイツチ手段２５２によ
つて発生させられる。したがつて、出力信号５６
（スイツチ手段２５２の入力として以下記述する）
は、信号２４２と反対の位相となる。スイツチ制
御手段２５６は、信号２５０及び２４２を発生さ
せるために、接地とそれぞれの直流電源との間を
すばやくスイツチの切換え行う。信号２５４は、
信号２４２及び２５０のエキサイタ６８に伝達さ
れたものを合成することによつて発生される。エ
キサイタ６８に伝達される信号２４２の大きさ
は、回転するシールド７４の回転位置に比例す
る。信号２５４は交流増幅器２４４、検知手段
（デイテクター）２４６及び直流増幅器２４８に
よつて増幅整流されたのち、出力信号５６とな
る。スイツチ手段２５２に対する出力信号５６の
大きさは、負のフイードバツク信号又は零信号と
して作用し、それはシールド７４すなわち回折格
子４０の位置に比例することになる。

操作手順は、まずオペレータが位置決め手段６
２によつて回折格子装置１８の回折格子４０を適
正な位置に位置決めする。シールド７４、回折格
子装置１８およびサーボモータ６６は、すべて共
通の軸４７に合わせて装架されており、したがつ
て回折格子４０が回転するとき、シールド７４も
回転する。エキサイタ６８とエンコーダ７０との
重なり具合の変化によつて、回折格子装置１８
の、軸まわりにおける正確な位置を示す信号が与
えられる。エラー増幅器５８は閉回路サーボ位置
決め手段４８によつて、サーボモータ６６を作動
させるエラー信号６４を発生する。剛性フレーム
１４６はシヤフト１４２を回転させ、同時に回折
格子装置１８の回折格子４０の方向を変える。セ
ンサー手段５０は、エラー増幅器５８に出力信号
５６を発生する。センサー手段５０の出力信号５
６が位置決め手段６２の出力信号６０と一致する
と、エラー増幅器５８からのエラー信号６４がサ
ーボモータ６６を所望の位置に停止させる。この
場所で、スペクトル１６の選ばれたスペクトル帯
域３０は流体収納室２４を通過し、検知手段２６
の検査信号と比較する。位置決め手段６２は、分
析のための短い時間内にスペクトル１６の種々の
波長のスペクトル帯域が選択されるように計画さ
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、分光光度計のブロツク図である。第
２図は、分光光度計の閉回路サーボ位置決め手段
を示すブロツク図である。第３図は、一部分を断
面とした分光光度計の一部分の側面図である。第
４図は、第３図の４−４線にそつてとつた断面図
である。第５図は、第３図の５−５線にそつてと
つた断面図である。第６図は、本発明の一実施例
の略図である。第７図は、本発明の他の実施例の
略図である。 １０：分光光度計、１２：（多重波長）電磁波
源、１４：遮蔽手段、１６：スペクトル、１８：
回折格子装置、２０：反射表面、２２：円形小
孔、２４：流体収納室（セル）、２６：検知手段
（デイテクタ）、３０：スペクトル帯域（単色光）、
３６：通過光線、３８：方向（変換）手段、４
０：回折格子、４２：回折線、４４：拡大部分、
４６：表面、４７：軸、４８：閉回路サーボ位置
決め手段、５０：センサー手段、５２：基準信号
手段、５６：（５０の）出力信号、５８：エラー
（発信）増幅器、６０：（６２の）出力信号、６
２：位置決め手段、６４：エラー信号、６６：サ
ーボモーター、６８：エキサイタ（センサープレ
ート）、７０：エンコーダ（導電部材）、７４：シ
ールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 多数の波長を有する電磁波の発生源と； (b) 上記発生源から発生した電磁波を遮り、且つ
   該電磁波をスペクトルに分散させる手段と； (c) 上記スペクトルの所定のスペクトル帯域を検
   知する手段と； (d) 上記スペストルの所定のスペクトル帯域を上
   記検知手段の方向へ向かせる方向変換手段と； を備えている分光光度計において、 (e) 上記方向変換手段３８及びスペクトル１６の
   所定のスペクトル帯域を同時に上記検知手段２
   ６の方向に動かす閉回路サーボ位置決め手段４
   ８が設けられており、上記方向変換手段３８は
   軸４７のまわりを実質的に可動であり且つ、上
   記閉回路サーボ位置決め手段４８は該方向変換
   手段３８を該軸４７のまわりに動かすようにさ
   れており、 (f) 上記閉回路サーボ位置決め手段４８は、上記
   方向変換手段３８の位置を感知し、その位置を
   信号に変換するセンサー手段５０を含んでお
   り； 該センサー手段５０は、信号を発生するエキ
   サイタ６８と、 該エキサイタからの信号を受け止めてそれを
   別の信号に変換するためのエンコーダ７０と、 上記軸４７まわりの上記方向変換手段３８の
   動きに従つて、上記エキサイタ６８からエンコ
   ーダ７０に向けて発せられる信号の少なくとも
   一部を選択的に遮蔽するごとくなされたシール
   ド７４と、 を備えており、 上記エンコーダ７０は、互い違いの導電部８
   ０，８２，８４，８６及び非導電部８８，９０，
   ９２，９４を有する表面７８を含んでおり、シー
   ルド７４は複数の中実部分９６，９８，１００，
   １０２であり、該中実部分９６，９８，１００，
   １０２は幾何学的に上記エンコーダの表面７８の
   導電部８０，８２，８４，８６の形状のほぼ一致
   しており、 上記エンコーダ７０は、また上記シールド７４
   の遮蔽には影響は受けない、上記エキサイタ６８
   からの信号を受信する導電部１０４を含むことを
   特徴とする、分光光度計。 ２ 上記シールド７４は、方向変換手段３８とと
   もに動くように連結されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の分光光度計。 ３ ａ 多数の波長を有する電磁波の発生源と； ｂ 上記発生源から発生した電磁波を遮り、且つ
   該電磁波をスペクトルに分散させる手段と； ｃ 上記スペクトルの所定のスペクトル帯域を検
   知する手段と； ｄ 上記スペクトルの所定のスペクトル帯域を上
   記検知手段の方向へ向かせる方向変換手段とを
   備えている分光光度計において、 (e) 上記方向変換手段３８及びスペクトル１６の
   所定のスペクトル帯域を同時に上記検知手段２
   ６の方向に動かするための閉回路サーボ位置決
   め手段４８であつて、該方向変換手段３８の位
   置を感知しそれを出力信号５６に変換するセン
   サー手段５０を含む閉回路サーボ位置決め手段
   ４８と； ｆ 上記方向変換手段３８の所望の位置を表わす
   出力信号６０を発生する位置決め手段６２と； ｇ 上記センサー手段５０の出力信号５６と上記
   位置決め手段６２の出力信号６０とを比較し、
   エラー信号６４を発生するエラー増幅器５８
   と； ｈ 上記方向変換手段３８を動かすためのサーボ
   モータ６６であつて、上記エラー信号６４を誘
   導信号に変換する手段と、該誘導信号を伝達す
   る手段１４６，１４８と、伝達された誘導信号
   に従つて当該方向変換手段３８を動かす手段と
   を備えるサーボモータ６６と； を備えており、 上記方向変換手段３８は軸４７のまわりを実質
   的に可動であり且つ、上記閉回路サーボ位置決め
   手段４８は該方向変換手段３８を該軸４７のまわ
   りに動かすようになされており、 上記センサー手段５０は、信号を発生するエキ
   サイタ６８と、 該エキサイタからの信号を受け止めてそれを別
   の信号に変換するためのエンコーダ７０と、 上記軸４７まわりの上記方向変換手段３８の動
   きに従つて、上記エキサイタ６８からエンコーダ
   ７０に向けて発せられる信号の少なくとも一部を
   選択的に遮断するごとくなされたシールド７４
   と、 を備えており、 上記エンコーダ７０は、互い違いの導電部８
   ０，８２，８４，８６及び非導電部８８，９０，
   ９２，９４を有する表面７８を含んでおり、シー
   ルド７４は複数の中実部分９６，９８，１００，
   １０２であり、該中実部分９６，９８，１００，
   １０２は幾何学的に上記エンコーダの表面７８の
   導電部８０，８２，８４，８６の形状とほぼ一致
   しており、 上記エンコーダ７０は、また上記シールド７４
   の遮蔽には影響を受けない、上記エキサイタ６８
   からの信号を受信する導電部１０４を含むことを
   特徴とする、分光光度計。 ４ 上記遮蔽手段１４及び方向変換手段３８が、
   回折格子４０を備えていること特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の分光光度計。 ５ 上記回折格子４０が、上記電磁波源１２から
   の電磁波を遮ると共にスペクトルに分解し、且つ
   スペクトル１６の所定のスペクトル帯域を上記検
   知手段２６の方向へ向かせる凹状の反射表面４６
   を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載の分光光度計。 ６ 上記検知手段２６が電磁波のスペクトル１６
   の所定のスペクトル帯域を受け止めることができ
   るよう、流体セル２４が上記方向変換手段３８と
   該検知手段２６の間に設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項に記載の分光光度
   計。 ７ 上記遮蔽手段１４が、プリズムを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の分光
   光度計。 ８ 上記遮蔽手段１４が、少なくとも１つの回折
   フイルターを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第３項に記載の分光光度計。 ９ 上記方向変換手段３８は、軸方向に間隔を隔
   てて設けられた一対のスプリング１８６，１８８
   によつて支持された回折格子４０を含み、且つ上
   記サーボモータ６６は、上記軸４７に関して該方
   向変換手段３８を動かすようになされており、伝
   達された上記誘導信号に従つて該方向変換手段を
   動かす上記手段が、導電コイル１４８を有するフ
   レーム１４６と、該フレーム１４６および上記回
   折格子４０に連結されたシヤフト１４２とを備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の分光光度計。 １０ 上記センサー手段５０が、上記軸４７に関
   する上記回折格子４０の位置を感知し、且つその
   位置を出力信号５６に変換するようになされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
   の分光光度計。 １１ 上記センサー手段５０が、 上記シールド７４によつては遮蔽されずに該エ
   ンコーダ７０によつて受け止められる上記エキサ
   イタ６８からの基準信号を与えるための基準信号
   手段５２と、 該基準信号と該シールド７４によつて選択的に
   遮蔽される上記別の信号とを同期的に伝達するス
   イツチ２０８，２１０と、 を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の分光光度計。 １２ 上記センサー手段５０が、上記位置決め手
   段６２が浮動するのを防止する自動利得制御装置
   ２３４を含んでいることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項に記載の分光光度計。 １３ 上記センサー手段５０が、 該エンコーダ７０の信号と逆位相の信号を発生
   させる零電位発生手段を備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項に記載の分光光度計。