JPH06307934A - 分光蛍光光度計 - Google Patents
分光蛍光光度計Info
- Publication number
- JPH06307934A JPH06307934A JP12519593A JP12519593A JPH06307934A JP H06307934 A JPH06307934 A JP H06307934A JP 12519593 A JP12519593 A JP 12519593A JP 12519593 A JP12519593 A JP 12519593A JP H06307934 A JPH06307934 A JP H06307934A
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- JP
- Japan
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- light
- bright spot
- light source
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源（キセノンランプ）の輝点の移動による
励起光強度の変動を排除し、安定して高精度の分光蛍光
光度測定を行なうことができるようにする。 【構成】 ２枚の受光素子板２１、２２により分光器の
スリット板１３上における光源の輝点の像の位置を検出
し、輝点の像が入口スリット１３ａから外れていると
き、反射鏡１２の傾きを変化させる等により、輝点の像
が入口スリット１３ａの中に入るようにフィードバック
制御する。
励起光強度の変動を排除し、安定して高精度の分光蛍光
光度測定を行なうことができるようにする。 【構成】 ２枚の受光素子板２１、２２により分光器の
スリット板１３上における光源の輝点の像の位置を検出
し、輝点の像が入口スリット１３ａから外れていると
き、反射鏡１２の傾きを変化させる等により、輝点の像
が入口スリット１３ａの中に入るようにフィードバック
制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分光蛍光光度計に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】分光蛍光光度計の励起光用光源としては
一般に、強度が強く、放射スペクトル分布が一様である
キセノンランプが使用される。しかし、キセノンランプ
はこのような特長を有する反面、強度が不安定であると
いう欠点があり、従来の分光蛍光光度計ではダイノード
フィードバック方式やレシオ方式等の各種方法により光
源強度の時間的変動を補償するようになっていた。
一般に、強度が強く、放射スペクトル分布が一様である
キセノンランプが使用される。しかし、キセノンランプ
はこのような特長を有する反面、強度が不安定であると
いう欠点があり、従来の分光蛍光光度計ではダイノード
フィードバック方式やレシオ方式等の各種方法により光
源強度の時間的変動を補償するようになっていた。
【０００３】レシオ方式により光源強度の変動を補償す
る分光蛍光光度計の概要を図３により説明する。励起光
源部４０において励起光である単色光が生成され、試料
４２に照射される。試料４２はこれにより励起され、低
エネルギ状態に戻るときに蛍光を発する。試料４２の蛍
光は蛍光分光器４３により分光され、その強度が検出器
４４により検出される。検出された各波長の蛍光強度の
データはアンプ４５、Ａ／Ｄ変換器４６を通してデータ
処理部４７に送られる。一方、励起光源部４０からの単
色光はハーフミラー４１により参照光検出器４８にも送
られ、ここで、試料４２に照射される励起光の強度が検
出される。参照光検出器４８により検出された光源強度
のデータもアンプ４９、Ａ／Ｄ変換器５０を通してデー
タ処理部４７に送られる。データ処理部４７では、試料
４２からの蛍光の強度を光源の強度で除することによ
り、光源光強度の変動の影響を取り除いたデータを得
る。
る分光蛍光光度計の概要を図３により説明する。励起光
源部４０において励起光である単色光が生成され、試料
４２に照射される。試料４２はこれにより励起され、低
エネルギ状態に戻るときに蛍光を発する。試料４２の蛍
光は蛍光分光器４３により分光され、その強度が検出器
４４により検出される。検出された各波長の蛍光強度の
データはアンプ４５、Ａ／Ｄ変換器４６を通してデータ
処理部４７に送られる。一方、励起光源部４０からの単
色光はハーフミラー４１により参照光検出器４８にも送
られ、ここで、試料４２に照射される励起光の強度が検
出される。参照光検出器４８により検出された光源強度
のデータもアンプ４９、Ａ／Ｄ変換器５０を通してデー
タ処理部４７に送られる。データ処理部４７では、試料
４２からの蛍光の強度を光源の強度で除することによ
り、光源光強度の変動の影響を取り除いたデータを得
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】キセノンランプは図２
に示すように、キセノンガス雰囲気中で先鋭な先端を有
する陰極３０から陽極３１へ放電を起こさせることによ
り発光するものであるため、陰極３０の先端付近の小さ
い範囲３２（これを輝点と呼ぶ）で非常に明るく、その
周辺部分３３では輝点３２よりも遙かに光度が低いとい
う特性を有する。上記キセノンランプの強度が強いとい
う特徴は主にこの輝点３２によるものであるため、励起
光源部の光学系ではこの輝点３２の光が入口スリットを
通して分光器に導かれるように設定されている。
に示すように、キセノンガス雰囲気中で先鋭な先端を有
する陰極３０から陽極３１へ放電を起こさせることによ
り発光するものであるため、陰極３０の先端付近の小さ
い範囲３２（これを輝点と呼ぶ）で非常に明るく、その
周辺部分３３では輝点３２よりも遙かに光度が低いとい
う特性を有する。上記キセノンランプの強度が強いとい
う特徴は主にこの輝点３２によるものであるため、励起
光源部の光学系ではこの輝点３２の光が入口スリットを
通して分光器に導かれるように設定されている。
【０００５】しかし、輝点３２は放電により生成される
ものであるため、その位置がやや不安定であるという欠
点がある。特に、長時間の使用により陰極３０の先端が
損耗した後は輝点３２の位置が変化しやすくなる。輝点
３２の位置が変化すると、その入口スリット上の像も移
動し、輝点３２の光が分光器に至らなくなる場合が生じ
る。この場合、励起光源部４０の生成する励起光の強度
の変動が非常に大きくなるため、上記のような光源光強
度変動補償システムの能力の限界を超えることがあり得
る。たとえ限界を超えなくても、励起光強度が非常に低
くなるとノイズが相対的に大きくなり（Ｓ／Ｎ比が下が
り）、測定結果の精度が低下する。
ものであるため、その位置がやや不安定であるという欠
点がある。特に、長時間の使用により陰極３０の先端が
損耗した後は輝点３２の位置が変化しやすくなる。輝点
３２の位置が変化すると、その入口スリット上の像も移
動し、輝点３２の光が分光器に至らなくなる場合が生じ
る。この場合、励起光源部４０の生成する励起光の強度
の変動が非常に大きくなるため、上記のような光源光強
度変動補償システムの能力の限界を超えることがあり得
る。たとえ限界を超えなくても、励起光強度が非常に低
くなるとノイズが相対的に大きくなり（Ｓ／Ｎ比が下が
り）、測定結果の精度が低下する。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、このよ
うな輝点の移動による励起光強度の変動を排除し、安定
して高精度の測定を行なうことのできる分光蛍光光度計
を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、このよ
うな輝点の移動による励起光強度の変動を排除し、安定
して高精度の測定を行なうことのできる分光蛍光光度計
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る分光蛍光光度計は、キセノンラ
ンプから成る光源の光を励起側分光器の入口スリットに
集光する光源光学系を備えた分光蛍光光度計において、 a)光源光学系を制御することにより、該入口スリットが
設けられたスリット板上における光源の輝点の像を移動
させる輝点移動手段と、 b)該スリット板上における輝点の像の位置を検出する輝
点位置検出手段と、 c)輝点の像が入口スリットから外れているとき、輝点の
像が入口スリットの方に移動するように輝点移動手段を
制御する制御手段と、を備えることを特徴とするもので
ある。
に成された本発明に係る分光蛍光光度計は、キセノンラ
ンプから成る光源の光を励起側分光器の入口スリットに
集光する光源光学系を備えた分光蛍光光度計において、 a)光源光学系を制御することにより、該入口スリットが
設けられたスリット板上における光源の輝点の像を移動
させる輝点移動手段と、 b)該スリット板上における輝点の像の位置を検出する輝
点位置検出手段と、 c)輝点の像が入口スリットから外れているとき、輝点の
像が入口スリットの方に移動するように輝点移動手段を
制御する制御手段と、を備えることを特徴とするもので
ある。
【０００８】
【作用】輝点位置検出手段は励起側分光器のスリット板
の入口スリットの周辺を観測し、輝点の像の位置を検出
する。ここにおける輝点位置検出手段は、輝点の像が入
口スリット内にあるか、それとも、入口スリットを外れ
ているかを測定するだけでもよい。もちろん、入口スリ
ットからの距離を測定するものであってもよい。制御手
段は、輝点位置検出手段により輝点の像が入口スリット
から外れていると検出されたときは、輝点の像が入口ス
リットの中に入るように輝点移動手段を制御する。輝点
移動手段は制御手段からの制御信号に応じて、例えば光
源の光を入口スリットに向けて反射する反射鏡の角度を
変化させる等により輝点の像を入口スリットの方に移動
させる。これにより、光源の輝点の光は常に入口スリッ
トを通って分光器に送られるようになり、分光蛍光光度
計の励起光源部において安定した強度の光源光が生成さ
れ、安定した測定が可能となる。
の入口スリットの周辺を観測し、輝点の像の位置を検出
する。ここにおける輝点位置検出手段は、輝点の像が入
口スリット内にあるか、それとも、入口スリットを外れ
ているかを測定するだけでもよい。もちろん、入口スリ
ットからの距離を測定するものであってもよい。制御手
段は、輝点位置検出手段により輝点の像が入口スリット
から外れていると検出されたときは、輝点の像が入口ス
リットの中に入るように輝点移動手段を制御する。輝点
移動手段は制御手段からの制御信号に応じて、例えば光
源の光を入口スリットに向けて反射する反射鏡の角度を
変化させる等により輝点の像を入口スリットの方に移動
させる。これにより、光源の輝点の光は常に入口スリッ
トを通って分光器に送られるようになり、分光蛍光光度
計の励起光源部において安定した強度の光源光が生成さ
れ、安定した測定が可能となる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例である分光蛍光光度計を図
１〜図３により説明する。本実施例の分光蛍光光度計の
全体の構成は図３に示す通りであり、上述の通り、励起
光源部４０において生成された単色光が試料４２に照射
され、試料４２からの蛍光のスペクトルが蛍光分光器４
３及び検出器４４により検出される。データ処理部４７
では、このように検出された蛍光強度のデータを参照光
検出器４８により検出される励起光の強度で除すること
により、光源光強度の変動の影響を取り除いた蛍光強度
データを得る。
１〜図３により説明する。本実施例の分光蛍光光度計の
全体の構成は図３に示す通りであり、上述の通り、励起
光源部４０において生成された単色光が試料４２に照射
され、試料４２からの蛍光のスペクトルが蛍光分光器４
３及び検出器４４により検出される。データ処理部４７
では、このように検出された蛍光強度のデータを参照光
検出器４８により検出される励起光の強度で除すること
により、光源光強度の変動の影響を取り除いた蛍光強度
データを得る。
【００１０】励起光源部４０の内部の構造を図１により
説明する。光源であるキセノンランプ１１により生成さ
れた光は、凹面反射鏡１２によりスリット板１３の入口
スリット１３ａの周辺に集光される。このとき、凹面反
射鏡１２の基準位置として、キセノンランプ１１の輝点
３２（図２）の像が丁度入口スリット１３ａの中に入る
ように設定されている。入口スリット１３ａを通過した
光源からの光は分光素子１４により分光され、所定の単
色光のみが出口スリット１５を通過して試料４２（図
３）に照射される（図１の一点鎖線）。なお、励起光の
波長を走査するための分光素子１４の傾動機構は図示を
省略している。
説明する。光源であるキセノンランプ１１により生成さ
れた光は、凹面反射鏡１２によりスリット板１３の入口
スリット１３ａの周辺に集光される。このとき、凹面反
射鏡１２の基準位置として、キセノンランプ１１の輝点
３２（図２）の像が丁度入口スリット１３ａの中に入る
ように設定されている。入口スリット１３ａを通過した
光源からの光は分光素子１４により分光され、所定の単
色光のみが出口スリット１５を通過して試料４２（図
３）に照射される（図１の一点鎖線）。なお、励起光の
波長を走査するための分光素子１４の傾動機構は図示を
省略している。
【００１１】本実施例の分光蛍光強度計では、図３に示
した参照光検出機構に加え、励起光源部４０の内部にお
いても、生成する単色光の強度を安定化させる機構を備
えている。この機構は、スリット板１３上におけるキセ
ノンランプ１１の輝点３２の像の位置を検出するための
輝点位置検出機構、輝点の像を移動させるための輝点移
動機構、及び、それらを制御する制御回路２３から成
る。輝点位置検出機構は、２枚の受光素子板２１、２２
（フォトダイオード等）と、スリット板１３の入口スリ
ット１３ａ付近の像を受光素子板２１、２２上に投影す
るレンズ２０から成る。また、輝点移動機構は、支点２
５を中心に回動可能となっている凹面反射鏡１２の一方
の側を移動させるピエゾ素子２４と、その反対側に設け
られたリターンスプリング２６から成る。
した参照光検出機構に加え、励起光源部４０の内部にお
いても、生成する単色光の強度を安定化させる機構を備
えている。この機構は、スリット板１３上におけるキセ
ノンランプ１１の輝点３２の像の位置を検出するための
輝点位置検出機構、輝点の像を移動させるための輝点移
動機構、及び、それらを制御する制御回路２３から成
る。輝点位置検出機構は、２枚の受光素子板２１、２２
（フォトダイオード等）と、スリット板１３の入口スリ
ット１３ａ付近の像を受光素子板２１、２２上に投影す
るレンズ２０から成る。また、輝点移動機構は、支点２
５を中心に回動可能となっている凹面反射鏡１２の一方
の側を移動させるピエゾ素子２４と、その反対側に設け
られたリターンスプリング２６から成る。
【００１２】これらの作用は次の通りである。キセノン
ランプ１１内における輝点３２の位置が安定している間
は、基準位置にある凹面反射鏡１２により、輝点３２の
光は丁度入口スリット１３ａを通過し、分光素子１４に
送られる。このとき、受光素子板２１、２２は入口スリ
ット１３ａの周辺部分からの光（すなわち、キセノンラ
ンプ１１の輝点３２の周辺部分３３で生成された光）の
みを受光するため、比較的低い強度の光を受光してい
る。キセノンランプ１１内において異常放電が生じた
り、長時間の使用により陰極の先端が損耗し、鈍くなっ
た場合には、キセノンランプ１１内における輝点３２の
位置が変化する。これにより、スリット板１３上におけ
る輝点の像の位置も移動し、入口スリット１３ａから外
れてスリット板１３上に輝点の像が形成されるようにな
る（図１における点線）。すると、２枚の受光素子板２
１、２２のいずれかがその輝点の像からの光を受光し、
受光量が急増する。制御回路２３は、２枚の受光素子板
２１、２２からの受光量信号を比較し、いずれか一方の
受光量が他方の受光量よりも所定量以上に大きくなった
場合には、ピエゾ素子２４に対して駆動電圧を供給して
凹面反射鏡１２を傾動させる。これにより、輝点３２の
像は再び入口スリット１３ａ内に入るようになり、分光
素子１４に送られるようになる。
ランプ１１内における輝点３２の位置が安定している間
は、基準位置にある凹面反射鏡１２により、輝点３２の
光は丁度入口スリット１３ａを通過し、分光素子１４に
送られる。このとき、受光素子板２１、２２は入口スリ
ット１３ａの周辺部分からの光（すなわち、キセノンラ
ンプ１１の輝点３２の周辺部分３３で生成された光）の
みを受光するため、比較的低い強度の光を受光してい
る。キセノンランプ１１内において異常放電が生じた
り、長時間の使用により陰極の先端が損耗し、鈍くなっ
た場合には、キセノンランプ１１内における輝点３２の
位置が変化する。これにより、スリット板１３上におけ
る輝点の像の位置も移動し、入口スリット１３ａから外
れてスリット板１３上に輝点の像が形成されるようにな
る（図１における点線）。すると、２枚の受光素子板２
１、２２のいずれかがその輝点の像からの光を受光し、
受光量が急増する。制御回路２３は、２枚の受光素子板
２１、２２からの受光量信号を比較し、いずれか一方の
受光量が他方の受光量よりも所定量以上に大きくなった
場合には、ピエゾ素子２４に対して駆動電圧を供給して
凹面反射鏡１２を傾動させる。これにより、輝点３２の
像は再び入口スリット１３ａ内に入るようになり、分光
素子１４に送られるようになる。
【００１３】なお、上記実施例では凹面反射鏡１２の傾
動をピエゾ素子２４により行なっていたが、サーボモー
タ等のその他の駆動機構を用いても構わない。また、輝
点移動を凹面反射鏡１２の角度変化により行なうのでは
なく、光路中に挿入したレンズやプリズム等のその他の
光学素子を移動させることにより行なうようにしてもよ
い。
動をピエゾ素子２４により行なっていたが、サーボモー
タ等のその他の駆動機構を用いても構わない。また、輝
点移動を凹面反射鏡１２の角度変化により行なうのでは
なく、光路中に挿入したレンズやプリズム等のその他の
光学素子を移動させることにより行なうようにしてもよ
い。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る分光蛍光光度計では、光源
の輝点の光が常に入口スリットを通って励起側分光器に
送られるようになり、励起光源部からは常に強度の安定
した光が出力され、試料に照射されるようになる。この
ため、高精度の分光蛍光測定が可能となる。また、長時
間の使用によりキセノンランプの輝点位置が変動したり
多少不安定になっても、本発明によって励起光源強度の
補償を行なうことができるため、キセノンランプをより
長時間使用することができるようになる。
の輝点の光が常に入口スリットを通って励起側分光器に
送られるようになり、励起光源部からは常に強度の安定
した光が出力され、試料に照射されるようになる。この
ため、高精度の分光蛍光測定が可能となる。また、長時
間の使用によりキセノンランプの輝点位置が変動したり
多少不安定になっても、本発明によって励起光源強度の
補償を行なうことができるため、キセノンランプをより
長時間使用することができるようになる。
【図１】 本発明の一実施例である分光蛍光光度計の励
起光源部の構成を示す説明図。
起光源部の構成を示す説明図。
【図２】 励起光源部で用いるキセノンランプの発光部
分の断面図。
分の断面図。
【図３】 分光蛍光光度計の構成を示すブロック図。
１１…光源（キセノンランプ） １２…凹面反射
鏡 １３…スリット板 １３ａ…入口ス
リット １４…分光素子 １５…出口スリ
ット ２１、２２…受光素子板 ２３…制御回路 ２４…ピエゾ素子 ２５…支点 ２６…リターンスプリング
鏡 １３…スリット板 １３ａ…入口ス
リット １４…分光素子 １５…出口スリ
ット ２１、２２…受光素子板 ２３…制御回路 ２４…ピエゾ素子 ２５…支点 ２６…リターンスプリング
Claims (1)
- 【請求項１】 キセノンランプから成る光源の光を励起
側分光器の入口スリットに集光する光源光学系を備えた
分光蛍光光度計において、 a)光源光学系を制御することにより、該入口スリットが
設けられたスリット板上における光源の輝点の像を移動
させる輝点移動手段と、 b)該スリット板上における輝点の像の位置を検出する輝
点位置検出手段と、 c)輝点の像が入口スリットから外れているとき、輝点の
像が入口スリットの方に移動するように輝点移動手段を
制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする分光蛍光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12519593A JPH06307934A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 分光蛍光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12519593A JPH06307934A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 分光蛍光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307934A true JPH06307934A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14904278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12519593A Pending JPH06307934A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 分光蛍光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307934A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033148A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Ushio Inc | マイクロチップ測定装置 |
| JP2010112809A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Shimadzu Corp | 分光蛍光光度計 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP12519593A patent/JPH06307934A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033148A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Ushio Inc | マイクロチップ測定装置 |
| JP2010112809A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Shimadzu Corp | 分光蛍光光度計 |
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