JPH06308032A - 蛍光・りん光光度計 - Google Patents
蛍光・りん光光度計Info
- Publication number
- JPH06308032A JPH06308032A JP10286893A JP10286893A JPH06308032A JP H06308032 A JPH06308032 A JP H06308032A JP 10286893 A JP10286893 A JP 10286893A JP 10286893 A JP10286893 A JP 10286893A JP H06308032 A JPH06308032 A JP H06308032A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- phosphorescence
- fluorescence
- shutter
- excitation light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蛍光とりん光を略完全に分離して測定するこ
と。 【構成】 励起光を開閉するシヤッタを設け、このシヤ
ッタの開放または閉鎖に連動する一定タイミングをもっ
て蛍光またはりん光信号を間歇的にサンプリングするよ
うにした蛍光またはりん光光度計。
と。 【構成】 励起光を開閉するシヤッタを設け、このシヤ
ッタの開放または閉鎖に連動する一定タイミングをもっ
て蛍光またはりん光信号を間歇的にサンプリングするよ
うにした蛍光またはりん光光度計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蛍光光度計・りん光光度
計に関するもので特に公害分析例えば各種汚染物質の高
精度分析に適応できるものである。
計に関するもので特に公害分析例えば各種汚染物質の高
精度分析に適応できるものである。
【０００２】
【従来の技術】蛍光・りん光光度計は一般に試料に励起
光を連続照射し、試料から出る放射光を分光して蛍光と
して測定するようになっている。しかしこの方法では試
料から出る蛍光波長・りん光波長が予めわかっている場
合は、測定条件を操作することによってこれらを区別し
て測定することができるが、試料の特性が不明な場合は
測定した放射光強度が蛍光によるものかりん光によるも
のかの区別ができなかった。たヾ一般にりん光は極めて
微弱であり蛍光の方が強いので、蛍光測定ではりん光を
無視して測定しているのが実情である。
光を連続照射し、試料から出る放射光を分光して蛍光と
して測定するようになっている。しかしこの方法では試
料から出る蛍光波長・りん光波長が予めわかっている場
合は、測定条件を操作することによってこれらを区別し
て測定することができるが、試料の特性が不明な場合は
測定した放射光強度が蛍光によるものかりん光によるも
のかの区別ができなかった。たヾ一般にりん光は極めて
微弱であり蛍光の方が強いので、蛍光測定ではりん光を
無視して測定しているのが実情である。
【０００３】またりん光測定では、一般に蛍光放射が励
起後ナノ秒オーダーで消滅するのに対しりん光放射はミ
リ秒から数秒オーダーの寿命をもっているので、励起後
直ちに励起を止めてナノ秒オーダーのタイミングを置い
て測定を開始し、ミリ秒から数秒間の測光信号を積算な
いし平均化してデータを得ていた。しかしこの方法では
励起後の特定位相時のりん光強度をみて物質の定性や時
間経過に伴う物質の変化などを知ることができない外、
長時間の信号サンプリングと平均化演算などが必要であ
るため膨大なメモリ容量を必要とするなど問題があっ
た。
起後ナノ秒オーダーで消滅するのに対しりん光放射はミ
リ秒から数秒オーダーの寿命をもっているので、励起後
直ちに励起を止めてナノ秒オーダーのタイミングを置い
て測定を開始し、ミリ秒から数秒間の測光信号を積算な
いし平均化してデータを得ていた。しかしこの方法では
励起後の特定位相時のりん光強度をみて物質の定性や時
間経過に伴う物質の変化などを知ることができない外、
長時間の信号サンプリングと平均化演算などが必要であ
るため膨大なメモリ容量を必要とするなど問題があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は公害物質な
ど特性が未知な試料についても、蛍光とりん光とを明確
に区別してその時間経過を測定できるようにし、もって
物質の同定を正確に行うとともに、少ないメモリ容量で
簡単にその濃度変化や特性の変化を追跡測定できるよう
にしたものである。
ど特性が未知な試料についても、蛍光とりん光とを明確
に区別してその時間経過を測定できるようにし、もって
物質の同定を正確に行うとともに、少ないメモリ容量で
簡単にその濃度変化や特性の変化を追跡測定できるよう
にしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、励起光を所定の周期をもって開閉するシヤ
ッタ装置を設け、このシヤッタの開放または閉鎖に連動
する一定のタイミングをもって測光信号をサンプリング
することによって蛍光またはりん光を分離して高精度に
計測するようにしたものである。
するために、励起光を所定の周期をもって開閉するシヤ
ッタ装置を設け、このシヤッタの開放または閉鎖に連動
する一定のタイミングをもって測光信号をサンプリング
することによって蛍光またはりん光を分離して高精度に
計測するようにしたものである。
【０００６】
【作用】一般に蛍光はりん光に較べて強い放射光である
が励起後数ナノ秒程度の極めて短い時間で消滅するのに
対し、りん光は数ミリ秒ないし数秒オーダーの比較的長
い時間持続し、且つこのりん光は一般に励起直後は極め
て微弱であるが徐々に強くなりその後弱くなって前記し
たように数秒後に消滅する。この蛍光・りん光の強さ及
びその波長特性は物質の特性によってそれぞれ変化す
る。
が励起後数ナノ秒程度の極めて短い時間で消滅するのに
対し、りん光は数ミリ秒ないし数秒オーダーの比較的長
い時間持続し、且つこのりん光は一般に励起直後は極め
て微弱であるが徐々に強くなりその後弱くなって前記し
たように数秒後に消滅する。この蛍光・りん光の強さ及
びその波長特性は物質の特性によってそれぞれ変化す
る。
【０００７】本発明では、励起光の光路にシヤッタが設
けられ、検出器の出力側に一定の短いタイミングで出力
信号をサンプリングするためのスイッチング素子が設け
られているので、シヤッタを開閉して試料に断続的に励
起光を照射するとともに、このシヤッタの開動作と同期
して時間Ｗ´だけ検出器出力回路のスイッチング素子を
オンとしその間の出力のみを取り出して信号処理するよ
うにする。前記時間Ｗ´をりん光の発生時間即ち前記し
たりん光が強くなる時間より短く設定しておくことによ
り、りん光の影響を殆んど受けない状態での蛍光強度の
測定ができる。
けられ、検出器の出力側に一定の短いタイミングで出力
信号をサンプリングするためのスイッチング素子が設け
られているので、シヤッタを開閉して試料に断続的に励
起光を照射するとともに、このシヤッタの開動作と同期
して時間Ｗ´だけ検出器出力回路のスイッチング素子を
オンとしその間の出力のみを取り出して信号処理するよ
うにする。前記時間Ｗ´をりん光の発生時間即ち前記し
たりん光が強くなる時間より短く設定しておくことによ
り、りん光の影響を殆んど受けない状態での蛍光強度の
測定ができる。
【０００８】一方前記シヤッタが閉となり励起光がカッ
トされたのち一定の遅れ時間Ｔｄ後スイッチング素子を
短時間Ｓｐだけ再びオンとする。この時間Ｔｄを蛍光の
消滅時間であるナノ秒程度以上に設定しておくことによ
り特定位相時のりん光のみを蛍光と完全に分離した状態
で測定できる。
トされたのち一定の遅れ時間Ｔｄ後スイッチング素子を
短時間Ｓｐだけ再びオンとする。この時間Ｔｄを蛍光の
消滅時間であるナノ秒程度以上に設定しておくことによ
り特定位相時のりん光のみを蛍光と完全に分離した状態
で測定できる。
【０００９】このシヤッタの開閉と同期したスイッチン
グ素子のオン・オフ動作は、シヤッタの開閉と連動して
制御される制御器によってコントロールする。
グ素子のオン・オフ動作は、シヤッタの開閉と連動して
制御される制御器によってコントロールする。
【００１０】このようにしてシヤッタを断続的に開閉
し、これと連動して受光器の出力を間歇的にサンプリン
グする動作を繰り返すことにより、蛍光とりん光を分離
した状態でそれぞれの時間的変化を別々に測定できるの
で、各データをマイコンなどで補間処理することによ
り、蛍光およびりん光の連続的な経時変化を計測するこ
とができる。
し、これと連動して受光器の出力を間歇的にサンプリン
グする動作を繰り返すことにより、蛍光とりん光を分離
した状態でそれぞれの時間的変化を別々に測定できるの
で、各データをマイコンなどで補間処理することによ
り、蛍光およびりん光の連続的な経時変化を計測するこ
とができる。
【００１１】
【実施例】図１は蛍光・りん光光度計の１実施例の動作
説明図で、１は励起光源で一定波長のレーザ光源または
波長スキャンニングタイプの光源である。２は励起光Ｌ
の光路を開閉する回転チヨッパ式のシヤッタ、３はその
駆動部、４は試料ホルダ、５は試料からの放射光Ｒを分
光するための回折格子、６は分光された放射光を検出す
る光電子増倍管、７は検出器の出力回路に設けた本発明
の要部を構成するスイッチング素子例えば電子式のスイ
ッチで、制御器８によりシヤッタ２の開閉と連動して予
め定めた一定の周期をもって所定の短時間だけオンされ
る。９は検出器の出力信号を処理するマイクロコンピュ
ータ、１０は測光データ表示部でＣＲＴなどである。
説明図で、１は励起光源で一定波長のレーザ光源または
波長スキャンニングタイプの光源である。２は励起光Ｌ
の光路を開閉する回転チヨッパ式のシヤッタ、３はその
駆動部、４は試料ホルダ、５は試料からの放射光Ｒを分
光するための回折格子、６は分光された放射光を検出す
る光電子増倍管、７は検出器の出力回路に設けた本発明
の要部を構成するスイッチング素子例えば電子式のスイ
ッチで、制御器８によりシヤッタ２の開閉と連動して予
め定めた一定の周期をもって所定の短時間だけオンされ
る。９は検出器の出力信号を処理するマイクロコンピュ
ータ、１０は測光データ表示部でＣＲＴなどである。
【００１２】図２は、シヤッタ２とスイッチ７のオンオ
フシーケンスと放射光の強度との関係を示すチヤート図
で、 (a)はシヤッタの開閉シーケンスと試料に照射され
る励起光の強度を示すもので、シヤッタの開放時間Ｗは
りん光の発生時間より短く例えば０．０５秒程度に設定
し、その開閉の周期Ｆは例えば０．５秒程度に設定す
る。 (b)は検出器に到達する放射光（蛍光とりん光の混
合した光）の強度を表すもので、この例は時間の経過と
ともに試料の特性が変化し放射光強度が次第に増してい
く場合を示した。 (c)は検出器出力回路のスイッチ７の
オンオフシーケンスを示すもので、この図は蛍光信号を
検出する場合のタイムシーケンスを示す。即ちシヤッタ
解放直後の短時間Ｗ´例えば０．５ミリ秒程度だけスイ
ッチをオンすることにより、りん光強度が極めて微弱で
殆んど無視できる期間であって蛍光が強くでている状態
のときだけ、出力をサンプリングする。 (d)はこれによ
って得られる蛍光強度信号を示したもので、一定周期Ｆ
をもってサンプリングし、これらの信号をマイクロコン
ピュータ９によって補間処理することにより、 (e)に示
すような蛍光信号の経時変化を連続した形で表示部１０
に表示することができる。(f)(g)は本発明によるりん光
測定のシーケンスを示す図で、 (f)はスイッチ７のオン
オフタイミングを示し図の例ではシヤッタが閉じた後一
定の遅れ時間Ｔｄ（Ｔｄはりん光強度が最も大きくなる
タイミングを選ぶのが望ましいが、例えば０．０５秒〜
０．４秒の間で適当に選べばよい）経過後一定時間Ｓｐ
だけスイッチ７をオンする。（Ｓｐは例えば５ミリ秒程
度とする） (g)はこれによるりん光信号の強度を示すも
ので、シヤッタ２が閉じた後Ｔｄ時間経過後のりん光強
度がＳｐ時間だけサンプリングされその信号がマイクロ
コンピュータ９へインプットされる。図でもわかるよう
にスイッチのオン・オフは周期Ｆをもって繰り返される
ので、りん光信号も周期Ｆのタイミングでサンプリング
される。図はりん光強度が時間の経過とともに増大して
いく場合の例を示したものである。 (h)はこのように間
歇サンプリングされたりん光信号をマイコンによって補
間処理して得たカーヴである。
フシーケンスと放射光の強度との関係を示すチヤート図
で、 (a)はシヤッタの開閉シーケンスと試料に照射され
る励起光の強度を示すもので、シヤッタの開放時間Ｗは
りん光の発生時間より短く例えば０．０５秒程度に設定
し、その開閉の周期Ｆは例えば０．５秒程度に設定す
る。 (b)は検出器に到達する放射光（蛍光とりん光の混
合した光）の強度を表すもので、この例は時間の経過と
ともに試料の特性が変化し放射光強度が次第に増してい
く場合を示した。 (c)は検出器出力回路のスイッチ７の
オンオフシーケンスを示すもので、この図は蛍光信号を
検出する場合のタイムシーケンスを示す。即ちシヤッタ
解放直後の短時間Ｗ´例えば０．５ミリ秒程度だけスイ
ッチをオンすることにより、りん光強度が極めて微弱で
殆んど無視できる期間であって蛍光が強くでている状態
のときだけ、出力をサンプリングする。 (d)はこれによ
って得られる蛍光強度信号を示したもので、一定周期Ｆ
をもってサンプリングし、これらの信号をマイクロコン
ピュータ９によって補間処理することにより、 (e)に示
すような蛍光信号の経時変化を連続した形で表示部１０
に表示することができる。(f)(g)は本発明によるりん光
測定のシーケンスを示す図で、 (f)はスイッチ７のオン
オフタイミングを示し図の例ではシヤッタが閉じた後一
定の遅れ時間Ｔｄ（Ｔｄはりん光強度が最も大きくなる
タイミングを選ぶのが望ましいが、例えば０．０５秒〜
０．４秒の間で適当に選べばよい）経過後一定時間Ｓｐ
だけスイッチ７をオンする。（Ｓｐは例えば５ミリ秒程
度とする） (g)はこれによるりん光信号の強度を示すも
ので、シヤッタ２が閉じた後Ｔｄ時間経過後のりん光強
度がＳｐ時間だけサンプリングされその信号がマイクロ
コンピュータ９へインプットされる。図でもわかるよう
にスイッチのオン・オフは周期Ｆをもって繰り返される
ので、りん光信号も周期Ｆのタイミングでサンプリング
される。図はりん光強度が時間の経過とともに増大して
いく場合の例を示したものである。 (h)はこのように間
歇サンプリングされたりん光信号をマイコンによって補
間処理して得たカーヴである。
【００１３】このようにすることにより、蛍光成分を一
切含まないりん光強度のみを測定できる外、一定位相の
りん光成分のみを順次サンプリングしてデータ処理する
ので、より精密なりん光解析が可能となる。
切含まないりん光強度のみを測定できる外、一定位相の
りん光成分のみを順次サンプリングしてデータ処理する
ので、より精密なりん光解析が可能となる。
【００１４】以上の例は主として励起光波長を固定し且
つ分光素子５も固定して一定波長の放射光を測光する場
合について説明したが、スペクトル測定をする場合には
励起光源または分光素子を波長スキャンニングしなが
ら、測光信号のサンプリングを繰り返し、データ補間を
行えば、試料放射光のスペクトルデータが得られる。ま
たシヤッタ２の開閉周期Ｆは放射光強度の波長特性や経
時変化に対応して任意に変更できるようにしておくのが
望ましい。
つ分光素子５も固定して一定波長の放射光を測光する場
合について説明したが、スペクトル測定をする場合には
励起光源または分光素子を波長スキャンニングしなが
ら、測光信号のサンプリングを繰り返し、データ補間を
行えば、試料放射光のスペクトルデータが得られる。ま
たシヤッタ２の開閉周期Ｆは放射光強度の波長特性や経
時変化に対応して任意に変更できるようにしておくのが
望ましい。
【００１５】以上の実施例は、一つの光度計で蛍光強度
とりん光強度とを順次測定する例について説明したが、
蛍光のみまたはりん光のみを測定する光度計であっても
本発明の原理を採用することができる。
とりん光強度とを順次測定する例について説明したが、
蛍光のみまたはりん光のみを測定する光度計であっても
本発明の原理を採用することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明では、励起光をシヤッタ装置を介
して一定の短い期間だけ試料に照射し、照射開始後短時
間だけ蛍光信号をサンプリングし、また励起停止後一定
の遅れ時間経過後にりん光信号を短時間だけサンプリン
グし、それそれのサンプリング信号を信号処理装置によ
って演算処理するようにしたので、蛍光とりん光を略完
全に分離して測光することが可能となる外、少いメモリ
容量でこれらの経時変化を追跡測定でき、より精密な測
光解析ができるなど、産業上有用な効果を奏する。
して一定の短い期間だけ試料に照射し、照射開始後短時
間だけ蛍光信号をサンプリングし、また励起停止後一定
の遅れ時間経過後にりん光信号を短時間だけサンプリン
グし、それそれのサンプリング信号を信号処理装置によ
って演算処理するようにしたので、蛍光とりん光を略完
全に分離して測光することが可能となる外、少いメモリ
容量でこれらの経時変化を追跡測定でき、より精密な測
光解析ができるなど、産業上有用な効果を奏する。
【図１】本発明実施例の光学系及び信号処理系の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】シヤッタの開閉とスイッチのオンオフシーケン
スと放射光の強度との関係を示すチヤート図である。
スと放射光の強度との関係を示すチヤート図である。
１…励起光源 ２…シヤッタ装
置 ４…試料ホルダ ５…分光素子 ６…検出器 ７…スイッチン
グ素子 ８…制御部 ９…信号処理部 １０…表示部 Ｌ…励起光 Ｒ…放射光
置 ４…試料ホルダ ５…分光素子 ６…検出器 ７…スイッチン
グ素子 ８…制御部 ９…信号処理部 １０…表示部 Ｌ…励起光 Ｒ…放射光
Claims (1)
- 【請求項１】 試料を照射する励起光の光路にシヤッタ
装置を設け、一方試料からの放射光を受光する検出器の
出力回路にその出力信号を特定の周期でサンプリングす
るスイッチング素子を設け、このスイッチング素子を前
記シヤッタ装置の開閉動作に連動した一定のタイミング
をもって開閉制御する制御部と、前記サンプリング信号
を演算処理する信号処理部とを併せ備えたことを特徴と
する蛍光またはりん光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286893A JPH06308032A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 蛍光・りん光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286893A JPH06308032A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 蛍光・りん光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308032A true JPH06308032A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14338888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10286893A Pending JPH06308032A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 蛍光・りん光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06308032A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297509B1 (en) * | 1996-12-09 | 2001-10-02 | Giesecke & Devrient Gmbh | Device and method for detecting fluorescent and phosphorescent light |
| JP2006091445A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Yokogawa Electric Corp | レーザ共焦点顕微鏡システム |
| WO2010018353A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | Talaris Limited | Monitoring phosphorescence |
| CN102005076A (zh) * | 2009-08-27 | 2011-04-06 | 株式会社东芝 | 光检测装置以及具备该光检测装置的纸张类处理装置 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10286893A patent/JPH06308032A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297509B1 (en) * | 1996-12-09 | 2001-10-02 | Giesecke & Devrient Gmbh | Device and method for detecting fluorescent and phosphorescent light |
| JP2006091445A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Yokogawa Electric Corp | レーザ共焦点顕微鏡システム |
| JP4662123B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2011-03-30 | 横河電機株式会社 | レーザ共焦点顕微鏡システム |
| WO2010018353A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | Talaris Limited | Monitoring phosphorescence |
| CN102005076A (zh) * | 2009-08-27 | 2011-04-06 | 株式会社东芝 | 光检测装置以及具备该光检测装置的纸张类处理装置 |
| EP2290622A3 (en) * | 2009-08-27 | 2011-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light detection device and sheet processing apparatus including the same |
| US8558205B2 (en) | 2009-08-27 | 2013-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Light detection device and sheet processing apparatus including the same |
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