JPH06241900A - 分光分析装置 - Google Patents
分光分析装置Info
- Publication number
- JPH06241900A JPH06241900A JP2953793A JP2953793A JPH06241900A JP H06241900 A JPH06241900 A JP H06241900A JP 2953793 A JP2953793 A JP 2953793A JP 2953793 A JP2953793 A JP 2953793A JP H06241900 A JPH06241900 A JP H06241900A
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- JP
- Japan
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- light
- state
- measurement
- incident
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 凹面回折格子に測定用光線束を入射させると
ともに、凹面回折格子により回折された回折光をアレイ
型受光素子で検出して、その検出結果より測定用光線束
のスペクトル分布を得る処理手段を備えた分光分析装置
において、受光素子にできるだけ暗出力を生じにくく、
測定を正確におこなうことができる分光分析装置を得
る。 【構成】 測定用光線束のアレイ型受光素子７への入射
状態を、測定用光線束がアレイ型受光素子７に入光され
る測定光入射状態と、入光されない測定光非入射状態と
に切り換える入射制御手段２００を備えるとともに、測
定光入射状態においてアレイ型受光素子７による検出を
おこない、測定光非入射状態において処理手段７０によ
る処理をおこなう連係手段１０を備えて構成する。
ともに、凹面回折格子により回折された回折光をアレイ
型受光素子で検出して、その検出結果より測定用光線束
のスペクトル分布を得る処理手段を備えた分光分析装置
において、受光素子にできるだけ暗出力を生じにくく、
測定を正確におこなうことができる分光分析装置を得
る。 【構成】 測定用光線束のアレイ型受光素子７への入射
状態を、測定用光線束がアレイ型受光素子７に入光され
る測定光入射状態と、入光されない測定光非入射状態と
に切り換える入射制御手段２００を備えるとともに、測
定光入射状態においてアレイ型受光素子７による検出を
おこない、測定光非入射状態において処理手段７０によ
る処理をおこなう連係手段１０を備えて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、最近提案されている穀
物の成分分析手法に使用される試料を透過した測定用光
線束の分光分析により、試料の成分を知るために用いら
れる分光分析装置に関するものであり、さらに詳細に
は、凹面回折格子に測定用光線束を入射させるととも
に、凹面回折格子により回折された回折光をアレイ型受
光素子で検出して、検出結果より測定用光線束のスペク
トル、スペクトルの二次微分値等のスペクトル関連情報
を得る処理手段を備えた分光分析装置に関する。
物の成分分析手法に使用される試料を透過した測定用光
線束の分光分析により、試料の成分を知るために用いら
れる分光分析装置に関するものであり、さらに詳細に
は、凹面回折格子に測定用光線束を入射させるととも
に、凹面回折格子により回折された回折光をアレイ型受
光素子で検出して、検出結果より測定用光線束のスペク
トル、スペクトルの二次微分値等のスペクトル関連情報
を得る処理手段を備えた分光分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の分光分析装置において
は、測定用光線束が照射されて測定がおこなわれる明状
態と、全く測定用光線束が照射されない暗状態とにおい
て、アレイ型受光素子からの出力を得て、これらの差と
しての検出信号を得ている。そして、この明状態と暗状
態との切り換えは、通常、板状のシャッター機構が用い
られ、比較的長い時間に渡って、明と暗の切り換えがお
こなわれていた。さらに、明状態においては、アレイ型
受光素子による測定用光線束受光状態において回折光の
受光及びデータ取り込みと、前記データに基づく処理手
段による処理とが、交互に複数回繰り返されておこなわ
れ、それらの平均が検出信号とされていた。例えば、検
出を８０回おこなう場合、前者に要する時間が１２ｍｓ
×８０＝０．９６ｓｅｃ程度であり、後者を含めて１０
〜２０ｓｅｃの明状態が設定されて、明状態の平均の信
号が得られていた。さらにこの明状態に引き続いて暗状
態がほぼ同程度の時間設定されて、暗状態における検出
信号とされていた。図３（ロ）に、模式的にこの状態に
おける、測定用光線束の入射状態（上段図）、素子温度
（中段図）、検出出力（下段図）を示す。さらに上段図
において、太線は信号処理中の状態を示す。
は、測定用光線束が照射されて測定がおこなわれる明状
態と、全く測定用光線束が照射されない暗状態とにおい
て、アレイ型受光素子からの出力を得て、これらの差と
しての検出信号を得ている。そして、この明状態と暗状
態との切り換えは、通常、板状のシャッター機構が用い
られ、比較的長い時間に渡って、明と暗の切り換えがお
こなわれていた。さらに、明状態においては、アレイ型
受光素子による測定用光線束受光状態において回折光の
受光及びデータ取り込みと、前記データに基づく処理手
段による処理とが、交互に複数回繰り返されておこなわ
れ、それらの平均が検出信号とされていた。例えば、検
出を８０回おこなう場合、前者に要する時間が１２ｍｓ
×８０＝０．９６ｓｅｃ程度であり、後者を含めて１０
〜２０ｓｅｃの明状態が設定されて、明状態の平均の信
号が得られていた。さらにこの明状態に引き続いて暗状
態がほぼ同程度の時間設定されて、暗状態における検出
信号とされていた。図３（ロ）に、模式的にこの状態に
おける、測定用光線束の入射状態（上段図）、素子温度
（中段図）、検出出力（下段図）を示す。さらに上段図
において、太線は信号処理中の状態を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の手法にお
いては、明状態と暗状態との設定時間が比較的長く、さ
らに、明状態で蓄積される暗電流が、暗状態における測
定値に影響するため、暗状態における検出値を的確に把
握しえず、測定の精度に問題が生じた。即ち、受光素子
の暗出力は素子の温度に応じて変化することが知られて
いるが、明状態でおこなわれるサンプル測定時に受光素
子への入射光量が多いと素子の温度が上昇し、測定信号
に含まれる暗出力の割合が増し、サンプル信号が不正確
となる。さらに、暗状態での測定でも前記蓄積された暗
出力要因となる暗電流が残留して、同様に測定が不正確
となる。従って本発明の目的は、受光素子にできるだけ
暗出力を生じにくく、測定を正確におこなうことができ
る分光分析装置を得ることにある。
いては、明状態と暗状態との設定時間が比較的長く、さ
らに、明状態で蓄積される暗電流が、暗状態における測
定値に影響するため、暗状態における検出値を的確に把
握しえず、測定の精度に問題が生じた。即ち、受光素子
の暗出力は素子の温度に応じて変化することが知られて
いるが、明状態でおこなわれるサンプル測定時に受光素
子への入射光量が多いと素子の温度が上昇し、測定信号
に含まれる暗出力の割合が増し、サンプル信号が不正確
となる。さらに、暗状態での測定でも前記蓄積された暗
出力要因となる暗電流が残留して、同様に測定が不正確
となる。従って本発明の目的は、受光素子にできるだけ
暗出力を生じにくく、測定を正確におこなうことができ
る分光分析装置を得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による分光分析装置の特徴構成は、測定用光線
束のアレイ型受光素子への入射状態を、測定用光線束が
アレイ型受光素子に入光される測定光入射状態と、入光
されない測定光非入射状態とに切り換える入射制御手段
を備えるとともに、測定光入射状態においてアレイ型受
光素子による検出をおこない、測定光非入射状態におい
て処理手段による処理をおこなう連係手段を備えたこと
にあり、その作用・効果は次の通りである。
の本発明による分光分析装置の特徴構成は、測定用光線
束のアレイ型受光素子への入射状態を、測定用光線束が
アレイ型受光素子に入光される測定光入射状態と、入光
されない測定光非入射状態とに切り換える入射制御手段
を備えるとともに、測定光入射状態においてアレイ型受
光素子による検出をおこない、測定光非入射状態におい
て処理手段による処理をおこなう連係手段を備えたこと
にあり、その作用・効果は次の通りである。
【０００５】
【作用】つまり、本願の分光分析装置においては連係手
段を設けることにより、アレイ型受光素子において複数
回の検出とその処理をおこなう場合においても、各検出
段階と処理段階において、確実にアレイ型受光素子への
入光制御がおこなわれる。従って、アレイ型受光素子へ
の不必要な光の入光状態が避けられるため、アレイ型受
光素子の温度上昇を最低の状態に維持することが可能と
なり、結果、暗電流の変動もほとんど問題のない状態と
することができて、明状態、暗状態における測定を正確
なものとすることが可能となる。
段を設けることにより、アレイ型受光素子において複数
回の検出とその処理をおこなう場合においても、各検出
段階と処理段階において、確実にアレイ型受光素子への
入光制御がおこなわれる。従って、アレイ型受光素子へ
の不必要な光の入光状態が避けられるため、アレイ型受
光素子の温度上昇を最低の状態に維持することが可能と
なり、結果、暗電流の変動もほとんど問題のない状態と
することができて、明状態、暗状態における測定を正確
なものとすることが可能となる。
【０００６】
【発明の効果】結果、入光と遮光時の測定はできるだけ
頻度多く実施する方が精度が向上するが、この場合も、
暗電流が変動することなく、確実な測定が行えるため、
精度の良い測定をおこなうことができる。
頻度多く実施する方が精度が向上するが、この場合も、
暗電流が変動することなく、確実な測定が行えるため、
精度の良い測定をおこなうことができる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明における光測定装置の一実施例
である玄米を試料Ｓとする分光分析装置について説明す
る。
である玄米を試料Ｓとする分光分析装置について説明す
る。
【０００８】分光分析装置は、図１に示すように、光源
１と、光源１からの光線束を成形する第一光学系２と、
第一光学系２からの光線束が照射される試料保持部３
と、その試料保持部３で保持された試料Ｓを透過した光
線束を集光する第二光学系４と、その第二光学系４によ
り集光された測定用光線束を分光分析する受光容器の一
例である分光分析部５とを光軸Ｐに沿って配置して構成
してある。
１と、光源１からの光線束を成形する第一光学系２と、
第一光学系２からの光線束が照射される試料保持部３
と、その試料保持部３で保持された試料Ｓを透過した光
線束を集光する第二光学系４と、その第二光学系４によ
り集光された測定用光線束を分光分析する受光容器の一
例である分光分析部５とを光軸Ｐに沿って配置して構成
してある。
【０００９】前記光源１は、タングステン−ハロゲン電
球によって構成してある。前記第一光学系２は、前記試
料保持部３に向かう光線束を平行光線束に成形するレン
ズ２ａやスリット２ｂで構成してある。このスリット２
ｂは、測定用光線束の光路を遮断自在に構成され、回転
軸２０の周りに回転する測定用光線束透過部２１と、測
定用光線束遮断部２２とを交互に備えた回転円板２３と
して構成されており、回転円板２３の回転数を制御する
ことにより、測定光入射状態の時間間隔と測定光非入射
状態の時間間隔との設定が、任意におこなえるように構
成されている。これが入射制御手段２００を構成してい
る。前記試料保持部３は、石英硝子製の容器３ａによっ
て構成してあり、その容器３ａ内には、試料Ｓとして玄
米を収容してある。前記第二光学系４は、前記試料Ｓを
透過した光線束を前記分光分析部５の入射孔５ａ位置で
集光させる集光レンズ４ａと、光路への有害光の進入を
防止する暗箱４ｂとで構成してある。
球によって構成してある。前記第一光学系２は、前記試
料保持部３に向かう光線束を平行光線束に成形するレン
ズ２ａやスリット２ｂで構成してある。このスリット２
ｂは、測定用光線束の光路を遮断自在に構成され、回転
軸２０の周りに回転する測定用光線束透過部２１と、測
定用光線束遮断部２２とを交互に備えた回転円板２３と
して構成されており、回転円板２３の回転数を制御する
ことにより、測定光入射状態の時間間隔と測定光非入射
状態の時間間隔との設定が、任意におこなえるように構
成されている。これが入射制御手段２００を構成してい
る。前記試料保持部３は、石英硝子製の容器３ａによっ
て構成してあり、その容器３ａ内には、試料Ｓとして玄
米を収容してある。前記第二光学系４は、前記試料Ｓを
透過した光線束を前記分光分析部５の入射孔５ａ位置で
集光させる集光レンズ４ａと、光路への有害光の進入を
防止する暗箱４ｂとで構成してある。
【００１０】前記分光分析部５は、前記第二光学系４に
隣接するアルミニウム製の暗箱５ｂを設け、その暗箱５
ｂ内で、入射光線束を分光反射する分光部としての凹面
回折格子６と、分光反射された各波長毎の光線束強度を
検出するアレイ型受光素子７とを設けて構成してある。
また、前記暗箱５ｂ内の測定用光路における前記入射孔
５ａと前記凹面回折格子６との間には、前記入射孔５ａ
からの入射光線束を凹面回折格子６に向けて反射させる
反射鏡８を設けてある。即ち、前記分光分析部５はポリ
クロメータ型の分光計である。
隣接するアルミニウム製の暗箱５ｂを設け、その暗箱５
ｂ内で、入射光線束を分光反射する分光部としての凹面
回折格子６と、分光反射された各波長毎の光線束強度を
検出するアレイ型受光素子７とを設けて構成してある。
また、前記暗箱５ｂ内の測定用光路における前記入射孔
５ａと前記凹面回折格子６との間には、前記入射孔５ａ
からの入射光線束を凹面回折格子６に向けて反射させる
反射鏡８を設けてある。即ち、前記分光分析部５はポリ
クロメータ型の分光計である。
【００１１】前記アレイ型受光素子７は、前記凹面回折
格子６による光線束の分散光路上の前記暗箱５ｂに設け
た受光素子固定部９に固定設置してあり、シリコン（Ｓ
ｉ）又は硫化鉛（ＰｂＳ）又はゲルマニウム（Ｇｅ）セ
ンサで構成してある。このアレイ型受光素子７からの検
出信号は、処理手段７０に送られ、この処理手段７０に
より処理され、その処理済スペクトル、スペクトルの二
次微分値等のスペクトル関連情報が求められる。さら
に、前述の入射制御手段２００と処理手段７０との連係
が連係手段１０によって採られており、測定光入射状態
においてアレイ型受光素子７による検出をおこない、測
定光非入射状態において処理手段７０による処理をおこ
なう構成とされている。
格子６による光線束の分散光路上の前記暗箱５ｂに設け
た受光素子固定部９に固定設置してあり、シリコン（Ｓ
ｉ）又は硫化鉛（ＰｂＳ）又はゲルマニウム（Ｇｅ）セ
ンサで構成してある。このアレイ型受光素子７からの検
出信号は、処理手段７０に送られ、この処理手段７０に
より処理され、その処理済スペクトル、スペクトルの二
次微分値等のスペクトル関連情報が求められる。さら
に、前述の入射制御手段２００と処理手段７０との連係
が連係手段１０によって採られており、測定光入射状態
においてアレイ型受光素子７による検出をおこない、測
定光非入射状態において処理手段７０による処理をおこ
なう構成とされている。
【００１２】従って、本願の分光分析装置の作動は、測
定用光線束がアレイ型受光素子７に到達する状態と到達
しない状態が交互に繰り返す従来構成における明状態
と、全く到達しない暗状態とが繰り返されることとな
る。図３（イ）に、本願の装置における測定用光線束の
入射状態（上段図）、素子温度（中段図）、検出出力
（下段図）の関係で示す。図示するように処理手段７０
による処理作業の実行時に、光の照射が無いため、暗出
力は大きく蓄積されることなく、明状態、暗状態とも
に、信頼性の高い検出をおこなうことが可能となる。ま
た、検出の繰り返し回数、処理速度等に連係して回転円
板２３の回転数、測定光入射状態の時間間隔と測定光非
入射状態の時間間隔の選択がなされることとなる。
定用光線束がアレイ型受光素子７に到達する状態と到達
しない状態が交互に繰り返す従来構成における明状態
と、全く到達しない暗状態とが繰り返されることとな
る。図３（イ）に、本願の装置における測定用光線束の
入射状態（上段図）、素子温度（中段図）、検出出力
（下段図）の関係で示す。図示するように処理手段７０
による処理作業の実行時に、光の照射が無いため、暗出
力は大きく蓄積されることなく、明状態、暗状態とも
に、信頼性の高い検出をおこなうことが可能となる。ま
た、検出の繰り返し回数、処理速度等に連係して回転円
板２３の回転数、測定光入射状態の時間間隔と測定光非
入射状態の時間間隔の選択がなされることとなる。
【００１３】〔別実施例〕先の実施例では、光源１にタ
ングステン−ハロゲン電球を用いているが、これに限定
するものではなく、試料Ｓ及び測定目的に応じて適宜設
定可能であり、赤外線全域で連続スペクトル放射を持つ
光源１としての熱放射体（黒体炉）や、その他水銀灯、
Ｎｅ放電管等の光源１や、ラマン散乱を測定するための
単色光を発光するレーザ等を用いることができ、その構
成も適宜変更可能である。
ングステン−ハロゲン電球を用いているが、これに限定
するものではなく、試料Ｓ及び測定目的に応じて適宜設
定可能であり、赤外線全域で連続スペクトル放射を持つ
光源１としての熱放射体（黒体炉）や、その他水銀灯、
Ｎｅ放電管等の光源１や、ラマン散乱を測定するための
単色光を発光するレーザ等を用いることができ、その構
成も適宜変更可能である。
【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】分光分析装置の構成を示す図
【図２】回転円板の構成を示す図
【図３】測定用光線束の照射・照射停止と素子温度及び
素子出力の関係を示す図
素子出力の関係を示す図
６ 凹面回折格子 ７ アレイ型受光素子 １０ 連係手段 ２０ 回転軸 ２１ 測定用光線束透過部 ２２ 測定用光線束遮断部 ２３ 回転円板 ７０ 処理手段 ２００ 制御手段
Claims (3)
- 【請求項１】 凹面回折格子（６）に測定用光線束を入
射させるとともに、前記凹面回折格子（６）により回折
された回折光をアレイ型受光素子（７）で検出して、そ
の検出結果より前記測定用光線束のスペクトル関連情報
を得る処理手段（７０）を備えた分光分析装置であっ
て、前記測定用光線束の前記アレイ型受光素子（７）へ
の入射状態を、前記測定用光線束が前記アレイ型受光素
子（７）に入光される測定光入射状態と、入光されない
測定光非入射状態とに切り換える入射制御手段（２０
０）を備えるとともに、前記測定光入射状態において前
記アレイ型受光素子（７）による検出をおこない、前記
測定光非入射状態において前記処理手段（７０）による
処理をおこなう連係手段（１０）を備えた分光分析装
置。 - 【請求項２】 前記測定光入射状態の時間間隔と前記測
定光非入射状態の時間間隔が設定自在に構成されている
請求項１記載の分光分析装置。 - 【請求項３】 前記入射制御手段（２００）が、前記測
定用光線束の光路を遮断自在に構成され、回転軸（２
０）の周りに回転する測定用光線束透過部（２１）と測
定用光線束遮断部（２２）とを備えた回転円板（２３）
であり、前記測定光入射状態の時間間隔と前記測定光非
入射状態の時間間隔の設定が、前記回転円板（２３）の
回転数を変更することにより達成される請求項２記載の
分光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2953793A JPH06241900A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2953793A JPH06241900A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 分光分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241900A true JPH06241900A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12278865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2953793A Pending JPH06241900A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06241900A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101965803B1 (ko) * | 2018-10-30 | 2019-04-05 | 나노스코프시스템즈 주식회사 | 레이저 출력조정기를 가지는 라만 분광기 |
| KR102043765B1 (ko) * | 2019-04-23 | 2019-11-12 | 나노스코프시스템즈 주식회사 | 다중 측정 라만 분광기 |
| KR102359863B1 (ko) * | 2021-12-22 | 2022-02-09 | 나노스코프시스템즈 주식회사 | 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법 |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP2953793A patent/JPH06241900A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101965803B1 (ko) * | 2018-10-30 | 2019-04-05 | 나노스코프시스템즈 주식회사 | 레이저 출력조정기를 가지는 라만 분광기 |
| KR102043765B1 (ko) * | 2019-04-23 | 2019-11-12 | 나노스코프시스템즈 주식회사 | 다중 측정 라만 분광기 |
| KR102359863B1 (ko) * | 2021-12-22 | 2022-02-09 | 나노스코프시스템즈 주식회사 | 자동 초점거리 조절 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법 |
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