JPH0619329B2 - 示差屈折計 - Google Patents
示差屈折計Info
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- JPH0619329B2 JPH0619329B2 JP59257019A JP25701984A JPH0619329B2 JP H0619329 B2 JPH0619329 B2 JP H0619329B2 JP 59257019 A JP59257019 A JP 59257019A JP 25701984 A JP25701984 A JP 25701984A JP H0619329 B2 JPH0619329 B2 JP H0619329B2
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Links
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- 239000012488 sample solution Substances 0.000 claims description 10
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
- G01J1/1626—Arrangements with two photodetectors, the signals of which are compared
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体クロマトグラフィーにおいて検出器として
使用される偏光型示差屈折計に関するものである。
使用される偏光型示差屈折計に関するものである。
（従来の技術） 偏光型示差屈折計は、斜面で相接した試料溶液と対照液
とを光が通過する際に、相接した斜面における屈折率の
差を検出するものである。
とを光が通過する際に、相接した斜面における屈折率の
差を検出するものである。
第４図に偏光型示差屈折計の光学系の概略を示す。１は
光源としての発光素子であり、この発光素子１からの光
はレンズ２、スリット３によってビーム化され、レンズ
４、スリット５、フローセル６を通ってミラー７により
反射された後、再びフローセル６、スリット５、レンズ
４を通って光センサー８に受光される。フローセル６は
石英ガラスにて構成され、斜面によって試料側６ｓと対
照側６ｒとに分離されており、それぞれを試料溶液、対
照液が流される。
光源としての発光素子であり、この発光素子１からの光
はレンズ２、スリット３によってビーム化され、レンズ
４、スリット５、フローセル６を通ってミラー７により
反射された後、再びフローセル６、スリット５、レンズ
４を通って光センサー８に受光される。フローセル６は
石英ガラスにて構成され、斜面によって試料側６ｓと対
照側６ｒとに分離されており、それぞれを試料溶液、対
照液が流される。
光センサー８は、第５図に示されるように一対の光電素
子８ａ，８ｂを備えている。斜線部は照射領域で、レン
ズ４により作られたスリット３の像であり、ｆはスリッ
ト幅、ｄはスリット長さに対応している。この照射領域
は両光電素子８ａ，８ｂに跨がり、それぞれの光電素子
８ａ，８ｂの出力電流ｉａ，ｉｂはそれぞれの照射面積
に比例する。そして、光電素子８ａ，８ｂの照射面積の
差はフローセル６の試料側と対照側の屈折率差Δｎによ
る変位量ＬΔｎ（Ｌはフローセル６と光センサー８との
距離）に比例するので、結局光電素子８ａ，８ｂの出力
電流ｉａ，ｉｂの差Δｉは屈折率差Δｎに比例し、次の
関係式が与えられる。
子８ａ，８ｂを備えている。斜線部は照射領域で、レン
ズ４により作られたスリット３の像であり、ｆはスリッ
ト幅、ｄはスリット長さに対応している。この照射領域
は両光電素子８ａ，８ｂに跨がり、それぞれの光電素子
８ａ，８ｂの出力電流ｉａ，ｉｂはそれぞれの照射面積
に比例する。そして、光電素子８ａ，８ｂの照射面積の
差はフローセル６の試料側と対照側の屈折率差Δｎによ
る変位量ＬΔｎ（Ｌはフローセル６と光センサー８との
距離）に比例するので、結局光電素子８ａ，８ｂの出力
電流ｉａ，ｉｂの差Δｉは屈折率差Δｎに比例し、次の
関係式が与えられる。
Δｉ＝ｉｂ−ｉａ ＝Ｋ・Ｌ・Δｎ・Ｉ・ｄ （１） ここで、Ｋは定数、Ｉは光センサー８上における単位面
積当りの光エネルギーである。Ｋ，Ｌ，Ｉ，ｄは一定で
あるので、この（１）式の示差信号Δｉに基づいて試料
の分析が行なわれる。
積当りの光エネルギーである。Ｋ，Ｌ，Ｉ，ｄは一定で
あるので、この（１）式の示差信号Δｉに基づいて試料
の分析が行なわれる。
ところで、偏光型示差屈折計では光源の劣化、フローセ
ルや光学部品の汚れ、又は試料溶液による光の吸収など
によってフローセル通過後の単位面積当りの光エネルギ
ーＩが変化すると、ΔｉとΔｎの比例関係が崩れ、感度
が変化てしまう欠点を持っている。
ルや光学部品の汚れ、又は試料溶液による光の吸収など
によってフローセル通過後の単位面積当りの光エネルギ
ーＩが変化すると、ΔｉとΔｎの比例関係が崩れ、感度
が変化てしまう欠点を持っている。
そこで、単位面積当りの光エネルギーＩの変化を補正す
るために、示差信号とフローセル通過後の光量との比を
とり、それにより試料の分析を行なうものや、フローセ
ル通過後の光量を検出しその光量が一定になるように光
源の電源へフィードバックをかけるようにしたものが提
案されている（特開昭５９−１２５０４１号公報参
照）。
るために、示差信号とフローセル通過後の光量との比を
とり、それにより試料の分析を行なうものや、フローセ
ル通過後の光量を検出しその光量が一定になるように光
源の電源へフィードバックをかけるようにしたものが提
案されている（特開昭５９−１２５０４１号公報参
照）。
（発明が解決しようとする問題点） 比を用いる前者のものでは、割算素子を使用するため、
ノイズ増加したりダイナミックレンジが狭くなる問題が
ある。
ノイズ増加したりダイナミックレンジが狭くなる問題が
ある。
光源を制御する後者のものでは、光源の発光強度を予め
弱くしておかなければならないためノイズが増加し、ま
た、補正できる範囲も狭いという問題がある。
弱くしておかなければならないためノイズが増加し、ま
た、補正できる範囲も狭いという問題がある。
本発明は、光源の劣化、フローセルや光学部品の汚れ、
又は試料溶液による光の吸収などに起因する感度変化
を、広いダイナミックレンジで、ノイズも少なく、広い
補正範囲で補正できる偏光型示差屈折計を提供すること
を目的とするものである。
又は試料溶液による光の吸収などに起因する感度変化
を、広いダイナミックレンジで、ノイズも少なく、広い
補正範囲で補正できる偏光型示差屈折計を提供すること
を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の偏光型示差屈折計を実施例を示す第１図又はは
第３図により説明すると、その信号処理系に、光センサ
ーの一対の光電素子８ａ，８ｂの出力差を増幅する増幅
器１４，２０と、一対の光電素子８ａ，８ｂの出力を加
算する加算器１１と、増幅器１４，２０の利得を加算器
１１の出力に反比例するように制御する制御手段１５と
を備えている。
第３図により説明すると、その信号処理系に、光センサ
ーの一対の光電素子８ａ，８ｂの出力差を増幅する増幅
器１４，２０と、一対の光電素子８ａ，８ｂの出力を加
算する加算器１１と、増幅器１４，２０の利得を加算器
１１の出力に反比例するように制御する制御手段１５と
を備えている。
（作用） 加算器１１の出力はフローセル通過後の単位面積当りの
光エネルギーＩに比例している。光源の劣化、フローセ
ルや光学部品の汚れ、又は試料溶液による光の吸収など
にに起因して光エネルギーＩが変化した場合、増幅器１
４，２０の利得が加算器１１の出力に反比例して調整さ
れ、増幅器１４，２０の出力から光エネルギーＩの変化
分が相殺される。
光エネルギーＩに比例している。光源の劣化、フローセ
ルや光学部品の汚れ、又は試料溶液による光の吸収など
にに起因して光エネルギーＩが変化した場合、増幅器１
４，２０の利得が加算器１１の出力に反比例して調整さ
れ、増幅器１４，２０の出力から光エネルギーＩの変化
分が相殺される。
（実施例） 第１図に一実施例の信号処理系を示す。９，１０は電流
−電圧変換器であり、それぞれ光電素子８ａ，８ｂの出
力電流ｉａ，ｉｂに比例した電圧−Ｖａ，−Ｖｂを出力
する。電流−電圧変換器９の出力電圧−Ｖａは加算記１
１の反転入力端子と減算器１２の反転入力端子とに供給
され、電流−電圧変換器１０の出力電圧−Ｖｂは加算記
１１の反転入力端子に供給されるとともに、符号変換器
１３を経て減算器１２の反転入力端子に供給されてい
る。
−電圧変換器であり、それぞれ光電素子８ａ，８ｂの出
力電流ｉａ，ｉｂに比例した電圧−Ｖａ，−Ｖｂを出力
する。電流−電圧変換器９の出力電圧−Ｖａは加算記１
１の反転入力端子と減算器１２の反転入力端子とに供給
され、電流−電圧変換器１０の出力電圧−Ｖｂは加算記
１１の反転入力端子に供給されるとともに、符号変換器
１３を経て減算器１２の反転入力端子に供給されてい
る。
減算器１２の出力電圧は示差電圧 Ａ１（Ｖｂ−Ｖａ）
であり、 Ａ１（Ｖｂ−Ｖａ）＝Ｋ１・Ｌ・Δｎ・Ｉ・ｄ である。ここで、Ｋ１は比例定数であり、光電素子８
ａ，８ｂの感度、及び電流−電圧変換器９，１０の感度
を含んでいる。この減算器１２の出力電圧は反転増幅器
１４に供給され、増幅されて出力される。増幅器１４に
はその抵抗１８として、制御手段としての光・抵抗素子
１５の抵抗が接続されている。
であり、 Ａ１（Ｖｂ−Ｖａ）＝Ｋ１・Ｌ・Δｎ・Ｉ・ｄ である。ここで、Ｋ１は比例定数であり、光電素子８
ａ，８ｂの感度、及び電流−電圧変換器９，１０の感度
を含んでいる。この減算器１２の出力電圧は反転増幅器
１４に供給され、増幅されて出力される。増幅器１４に
はその抵抗１８として、制御手段としての光・抵抗素子
１５の抵抗が接続されている。
一方、加算器１１の出力信号は加算電圧Ａ２（Ｖａ＋Ｖ
ｂ）であり、 Ａ２（Ｖａ＋Ｖｂ）＝Ｋ２・ｆ・Ｉ．ｄ であり、光エネルギーＩに比例している。ここで、Ｋ２
は比例定数であり、光電素子８ａ，８ｂの感度、及び電
流−電圧変換器９，１０の感度を含んでいる。この加算
器１１の出力信号はトランジスタ１７のベースに供給さ
れ、そのトランジスタ１７のエミッタ電流ｉｅは光・抵
抗素子１５のＬＥＤ（発光ダイオード）１６に供給され
ている。
ｂ）であり、 Ａ２（Ｖａ＋Ｖｂ）＝Ｋ２・ｆ・Ｉ．ｄ であり、光エネルギーＩに比例している。ここで、Ｋ２
は比例定数であり、光電素子８ａ，８ｂの感度、及び電
流−電圧変換器９，１０の感度を含んでいる。この加算
器１１の出力信号はトランジスタ１７のベースに供給さ
れ、そのトランジスタ１７のエミッタ電流ｉｅは光・抵
抗素子１５のＬＥＤ（発光ダイオード）１６に供給され
ている。
光・抵抗素子１５としては、例えば第２図に示されるよ
うな入出力特性をもつＬＥＤ−ＣｄＳセルを使用するこ
とができる。第２図に示される３種類のＬＥＤ−ＣｄＳ
セル３０，３１，３２によれば、光・抵抗素子１５のＬ
ＥＤ１６の順電流ｉｅと抵抗１８の抵抗値の間には本発
明で使用されるような範囲においては反比例の関係があ
る。
うな入出力特性をもつＬＥＤ−ＣｄＳセルを使用するこ
とができる。第２図に示される３種類のＬＥＤ−ＣｄＳ
セル３０，３１，３２によれば、光・抵抗素子１５のＬ
ＥＤ１６の順電流ｉｅと抵抗１８の抵抗値の間には本発
明で使用されるような範囲においては反比例の関係があ
る。
第１図の実施例において、トランジスタ１７には光エネ
ルギーＩに比例したベース電流が流され、トランジスタ
１７から光・抵抗素子１５のＬＥＤ１６にはそのベース
電流に比例したエミッタ電流ｉｅが流されるので、光・
抵抗素子１５では光エネルギーＩに反比例して抵抗１８
の抵抗値が変化する。増幅器１４の利得は抵抗１８の抵
抗値に比例するので、結局増幅器１４の利得は光エネル
ギーＩにに反比例して変化することになる。
ルギーＩに比例したベース電流が流され、トランジスタ
１７から光・抵抗素子１５のＬＥＤ１６にはそのベース
電流に比例したエミッタ電流ｉｅが流されるので、光・
抵抗素子１５では光エネルギーＩに反比例して抵抗１８
の抵抗値が変化する。増幅器１４の利得は抵抗１８の抵
抗値に比例するので、結局増幅器１４の利得は光エネル
ギーＩにに反比例して変化することになる。
このように、光エネルギーＩが減少すれば増幅器１４の
利得を増大させ、逆に光エネルギーＩが増大すれば増幅
器１４の利得を減少させることにより、増幅器１４から
出力される信号からは光エネルギーＩの変化分が相殺さ
れ、試料溶液と対照液との屈折率差Δｎのみに比例した
信号が得られる。
利得を増大させ、逆に光エネルギーＩが増大すれば増幅
器１４の利得を減少させることにより、増幅器１４から
出力される信号からは光エネルギーＩの変化分が相殺さ
れ、試料溶液と対照液との屈折率差Δｎのみに比例した
信号が得られる。
第１図の実施例において、増幅器１４の利得を制御する
ために、光・抵抗素子１５にに代えて、例えばトランジ
スタ１７のエミッタ電流ｉｅを熱に変換し、その熱によ
り抵抗１８の抵抗値を変化させる素子を使用するなど、
他の適当な手段により増幅器１４の抵抗１８の抵抗値を
光エネルギーＩに反比例して変化させように変更するこ
とができる。
ために、光・抵抗素子１５にに代えて、例えばトランジ
スタ１７のエミッタ電流ｉｅを熱に変換し、その熱によ
り抵抗１８の抵抗値を変化させる素子を使用するなど、
他の適当な手段により増幅器１４の抵抗１８の抵抗値を
光エネルギーＩに反比例して変化させように変更するこ
とができる。
第３図は他の実施例として、示差出力を増幅する増幅器
としてプログラマブルゲイン増幅器を使用した例を示
す。光電素子８ａ，８ｂ、電流−電圧変換器９，１０、
符号変換器１３、加算器１１及び減算器１２の接続は第
１図のものと同じである。
としてプログラマブルゲイン増幅器を使用した例を示
す。光電素子８ａ，８ｂ、電流−電圧変換器９，１０、
符号変換器１３、加算器１１及び減算器１２の接続は第
１図のものと同じである。
本実施例では、減算器１２の出力電圧である示差電圧Ａ
１（Ｖｂ−Ｖａ）がプログラマブルゲイン増幅器２０に
供給されている。一方、加算器１１の出力電圧である加
算電圧Ａ２（Ｖａ＋Ｖｂ）がＡ／Ｄ変換器２１によりデ
ジタル信号に変換された後、コンピュータシステムのＣ
ＰＵ（中央処理装置）２２に取り込まれている。制御手
段としてのＣＰＵ２２では必要な利得係数処理をした
後、プログラマブルゲイン増幅器２０の利得をデジタル
的に変化させる。
１（Ｖｂ−Ｖａ）がプログラマブルゲイン増幅器２０に
供給されている。一方、加算器１１の出力電圧である加
算電圧Ａ２（Ｖａ＋Ｖｂ）がＡ／Ｄ変換器２１によりデ
ジタル信号に変換された後、コンピュータシステムのＣ
ＰＵ（中央処理装置）２２に取り込まれている。制御手
段としてのＣＰＵ２２では必要な利得係数処理をした
後、プログラマブルゲイン増幅器２０の利得をデジタル
的に変化させる。
本実施例によっても光エネルギーＩの変化がプログラマ
ブルゲイン増幅器２０の利得の制御により相殺され、プ
ログラマブルゲイン増幅器２０の出力信号は試料溶液と
対照液の屈折率差Δｎのみに比例したものとなる。
ブルゲイン増幅器２０の利得の制御により相殺され、プ
ログラマブルゲイン増幅器２０の出力信号は試料溶液と
対照液の屈折率差Δｎのみに比例したものとなる。
（発明の効果） 本発明は光源の劣化、フローセルや光学部品の汚れ、あ
るいは試料溶液による光吸収などに起因する示差屈折計
の感度変化を、示差信号を増幅する増幅器を設け、その
増幅器の利得をフローセルを通過した後の光エネルギー
に反比例させることにより補正するので、ダイナミック
レンジが広く、また、光源の強度を予め弱くしておく必
要もないのでノイズも少なく、さらに補正範囲の制限も
少ない偏光型示差屈折計になる。
るいは試料溶液による光吸収などに起因する示差屈折計
の感度変化を、示差信号を増幅する増幅器を設け、その
増幅器の利得をフローセルを通過した後の光エネルギー
に反比例させることにより補正するので、ダイナミック
レンジが広く、また、光源の強度を予め弱くしておく必
要もないのでノイズも少なく、さらに補正範囲の制限も
少ない偏光型示差屈折計になる。
制御手段として固体素子である光・抵抗素子を用いるこ
とにより、調整が不要で、信頼性が高く、かつ小型・軽
量化することができる。
とにより、調整が不要で、信頼性が高く、かつ小型・軽
量化することができる。
第１図は本発明の一実施例の主として信号処理系を示す
回路図、第２図は同実施例で使用される光・抵抗素子の
特性例を示すグラフ、第３図は他の実施例の信号処理系
を示す回路図、第４図は偏光型示差屈折計の光学系を示
す概略平面図、第５図は偏光型示差屈折計で使用される
光センサーを示す平面図である。 １……発光素子、６……フローセル、８……光センサ
ー、８ａ，８ｂ……光電素子、１１……加算器、１２…
…減算器、１４……増幅器、１５……光・抵抗素子、２
０……プログラマブルゲイン増幅器、２２……ＣＰＵ。
回路図、第２図は同実施例で使用される光・抵抗素子の
特性例を示すグラフ、第３図は他の実施例の信号処理系
を示す回路図、第４図は偏光型示差屈折計の光学系を示
す概略平面図、第５図は偏光型示差屈折計で使用される
光センサーを示す平面図である。 １……発光素子、６……フローセル、８……光センサ
ー、８ａ，８ｂ……光電素子、１１……加算器、１２…
…減算器、１４……増幅器、１５……光・抵抗素子、２
０……プログラマブルゲイン増幅器、２２……ＣＰＵ。
Claims (1)
- 【請求項１】試料溶液と対照液とが通過するフローセル
と、このフローセルに光を照射する光源と、前記フロー
セルにおいて屈折された光を受光する一対の光電素子
と、これら一対の光電素子の出力差に基づいて前記試料
溶液の分析を行なうものにおいて、 前記一対の光電素子の出力差を増幅する増幅器と、前記
一対の光電素子の出力を加算する加算器と、前記増幅器
の利得を前記加算器の出力に反比例させる制御手段とを
備えるとともに、 前記制御手段として光・抵抗素子を用い、その光・抵抗
素子の抵抗が前記増幅器の利得調整用抵抗として接続さ
れ、かつ、その光・抵抗素子の発光素子には前記加算器
の出力が供給されることを特徴とする偏光型示差屈折
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59257019A JPH0619329B2 (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 示差屈折計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59257019A JPH0619329B2 (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 示差屈折計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61133839A JPS61133839A (ja) | 1986-06-21 |
| JPH0619329B2 true JPH0619329B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=17300602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59257019A Expired - Lifetime JPH0619329B2 (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 示差屈折計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619329B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617870B2 (ja) * | 1986-07-21 | 1994-03-09 | 有限会社ラボシステム機器 | 液体クロマトグラフイ−用示差屈折率検出装置 |
| US5319421A (en) * | 1992-09-22 | 1994-06-07 | Xerox Corporation | Toner concentration sensing with self calibration |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5466190A (en) * | 1977-11-04 | 1979-05-28 | Hitachi Ltd | Two luminous flux spectrophotometer |
| JPS5737250A (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-01 | Nippon Tectron Co Ltd | Colorimetric test method in clinical automatic chemical analysis |
| JPS59125041A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Showa Denko Kk | 偏光型示差屈折計 |
-
1984
- 1984-12-04 JP JP59257019A patent/JPH0619329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61133839A (ja) | 1986-06-21 |
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