JPH0650260B2 - 積分球を用いる分光光度計 - Google Patents
積分球を用いる分光光度計Info
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- JPH0650260B2 JPH0650260B2 JP6779685A JP6779685A JPH0650260B2 JP H0650260 B2 JPH0650260 B2 JP H0650260B2 JP 6779685 A JP6779685 A JP 6779685A JP 6779685 A JP6779685 A JP 6779685A JP H0650260 B2 JPH0650260 B2 JP H0650260B2
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- Japan
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- integrating sphere
- sample
- window
- light
- incident
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
-
- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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Description
【発明の詳細な説明】 イ，産業上の利用分野 本発明は積分球を用いて試料の透過測定も反射光測定も
行えるようにした単光束分光光度計に関する。
行えるようにした単光束分光光度計に関する。
ロ，従来技術 分光光度計で積分球装置を用いて透明試料の透過光測定
或は任意試料の反射光測定を行う場合、積分球装置は高
価であるから、一個の積分球によつて透過光も反射光も
測定できるようにすることが望まれる。
或は任意試料の反射光測定を行う場合、積分球装置は高
価であるから、一個の積分球によつて透過光も反射光も
測定できるようにすることが望まれる。
このため従来から第５図に示すような積分球が用いられ
ている。この図でＩが積分球で、積分球Ｉには光入射窓
Ｗｓ、反対側に反射光測定のための試料をセツトする窓
Ｗｄが設けられている。反射光測定の場合、窓Ｗｄに被
測定試料及びＢａＳＯ４等の反射標準板ＲＳを交互にセ
ツトする。透過光測定の場合、試料は窓Ｗｓの外側にセ
ツトされ、窓Ｗｄは反射標準板ＲＳでふさがれる。
ている。この図でＩが積分球で、積分球Ｉには光入射窓
Ｗｓ、反対側に反射光測定のための試料をセツトする窓
Ｗｄが設けられている。反射光測定の場合、窓Ｗｄに被
測定試料及びＢａＳＯ４等の反射標準板ＲＳを交互にセ
ツトする。透過光測定の場合、試料は窓Ｗｓの外側にセ
ツトされ、窓Ｗｄは反射標準板ＲＳでふさがれる。
このような積分球を用いて透過光測定を行う場合、試料
を置かないで試料光の測定を行つて１００％透過率の測
定出力を求めておき、次に試料を置いて試料透過光の測
定を行う。こゝで試料が平行平面板のようなものである
ときは、試料光束は試料を直進透過して窓Ｗｄにセツト
された反射標準板に入射するので、積分球内での試料光
の条件は１００％透過率を測定するときと同じになり誤
差は生じない。所が図のようにレンズのような試料Ｌの
透過率測定を行うような場合、１００％透過率測定時に
は試料光束は積分球の窓Ｗｄにセツトされた反射標準板
にだけ直接入射するが、試料透過光束は図のように一旦
収束した後発散するので、試料透過光は積分球内で一部
が窓Ｗｄにセツトされた反射標準板に入射し、一部が窓
Ｗｄの縁に光つて反射され、残部は積分球内壁面に入射
する。所が積分球内壁面と窓Ｗｄにセツトされた反射標
準板とでは反射率が異るので試料透過光の一部が積分球
内壁面に入射することは誤差の原因となる。例えば積分
球内壁面の方が反射標準板より反射率が低い場合、見掛
上１００％透過率に対する試料の透過率が低く測定され
ることになる。この反射率の差異は0.5〜2.5％程度であ
り経年的にも変化するものである。また窓Ｗｄにセツト
される反射標準板は積分球内壁面の接平面にならず、窓
Ｗｄの縁には段差があつて、この段差の部分に入射する
試料透過光は反射標準板や積分球内壁面における反射と
は非常に異なる反射の仕方をして、これも誤差の原因に
なる。上述した現像は試料がレンズである場合に限ら
ず、光散乱性の試料、プリズム状，歪んだ形状等光束が
拡がり、或は偏移，偏向するような試料でも起るもので
ある。
を置かないで試料光の測定を行つて１００％透過率の測
定出力を求めておき、次に試料を置いて試料透過光の測
定を行う。こゝで試料が平行平面板のようなものである
ときは、試料光束は試料を直進透過して窓Ｗｄにセツト
された反射標準板に入射するので、積分球内での試料光
の条件は１００％透過率を測定するときと同じになり誤
差は生じない。所が図のようにレンズのような試料Ｌの
透過率測定を行うような場合、１００％透過率測定時に
は試料光束は積分球の窓Ｗｄにセツトされた反射標準板
にだけ直接入射するが、試料透過光束は図のように一旦
収束した後発散するので、試料透過光は積分球内で一部
が窓Ｗｄにセツトされた反射標準板に入射し、一部が窓
Ｗｄの縁に光つて反射され、残部は積分球内壁面に入射
する。所が積分球内壁面と窓Ｗｄにセツトされた反射標
準板とでは反射率が異るので試料透過光の一部が積分球
内壁面に入射することは誤差の原因となる。例えば積分
球内壁面の方が反射標準板より反射率が低い場合、見掛
上１００％透過率に対する試料の透過率が低く測定され
ることになる。この反射率の差異は0.5〜2.5％程度であ
り経年的にも変化するものである。また窓Ｗｄにセツト
される反射標準板は積分球内壁面の接平面にならず、窓
Ｗｄの縁には段差があつて、この段差の部分に入射する
試料透過光は反射標準板や積分球内壁面における反射と
は非常に異なる反射の仕方をして、これも誤差の原因に
なる。上述した現像は試料がレンズである場合に限ら
ず、光散乱性の試料、プリズム状，歪んだ形状等光束が
拡がり、或は偏移，偏向するような試料でも起るもので
ある。
上述した問題は反射光測定専用と透過光測定専用の二つ
の積分球装置を用意し、透過光測定用の積分球では窓Ｗ
ｄをなしにすればよいが、これでは積分球を用いる測定
を行うための用意に大へん費用がかゝることになる。
の積分球装置を用意し、透過光測定用の積分球では窓Ｗ
ｄをなしにすればよいが、これでは積分球を用いる測定
を行うための用意に大へん費用がかゝることになる。
ハ，発明が解決しようとする問題点 本発明は透過光測定と反射光測定とで積分球装置を共用
する場合において、上述した誤差原因を排除しようとす
るものである。
する場合において、上述した誤差原因を排除しようとす
るものである。
ニ，問題解決のための手段 積分球に、対向壁面に対応窓を有しない単独窓と、積分
球の中心をはさんで相互に対応する一組の窓を設け、積
分球に入射する光束と積分球との位置関係を相対的に回
転可能とした。こゝで相対的に回転可能とは、入射光束
を固定しておいて積分球を回転させても、積分球を固定
しておいて、ミラー等により積分球への入射光束の入射
方向を変えてもよいと云うことで、このようにして、積
分球への光の入射窓を選択可能にするものである。
球の中心をはさんで相互に対応する一組の窓を設け、積
分球に入射する光束と積分球との位置関係を相対的に回
転可能とした。こゝで相対的に回転可能とは、入射光束
を固定しておいて積分球を回転させても、積分球を固定
しておいて、ミラー等により積分球への入射光束の入射
方向を変えてもよいと云うことで、このようにして、積
分球への光の入射窓を選択可能にするものである。
ホ，作用 透過光測定の場合第１図に示すように、積分球Ｉと入射
光束Ｓとの位置関係を、積分球の対向壁面に窓を有しな
い単独窓Ｗｓから光束Ｓが入射する位置関係とし、単独
窓Ｗｓの前面に試料Ｌを置く。このようにすると積分球
Ｉにおいて、単独窓Ｗｓの反対側は積分球内面であるか
ら、１００％透過率測定時も試料を置いて光束が拡がつ
ている図示の場合も、積分球に入射した試料光の積分球
内面反射の条件は同じであり、前述した誤差原因は存在
しなくなつている。次に反射光測定の場合には第２図に
示すように、組をなす窓ＷｒとＷｂのうちの一方Ｗｒか
ら光束Ｓを入射させ、Ｗｂに試料Ｄをセツトすればよ
い。
光束Ｓとの位置関係を、積分球の対向壁面に窓を有しな
い単独窓Ｗｓから光束Ｓが入射する位置関係とし、単独
窓Ｗｓの前面に試料Ｌを置く。このようにすると積分球
Ｉにおいて、単独窓Ｗｓの反対側は積分球内面であるか
ら、１００％透過率測定時も試料を置いて光束が拡がつ
ている図示の場合も、積分球に入射した試料光の積分球
内面反射の条件は同じであり、前述した誤差原因は存在
しなくなつている。次に反射光測定の場合には第２図に
示すように、組をなす窓ＷｒとＷｂのうちの一方Ｗｒか
ら光束Ｓを入射させ、Ｗｂに試料Ｄをセツトすればよ
い。
ヘ，実施例 第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、この実施
例は積分球への入射光束を固定し、積分球の方を回転可
能にしたものである。積分球Ｉには反対側に対向窓を有
しない単独窓Ｗｓと、積分球の中心に関して窓Ｗｓと９
０°離れて互に対向する一組の窓ＷｒとＷｂが設けられ
ている。第１図は透過光測定の場合を示し、積分球への
入射光束Ｓが単独窓Ｗｓから積分球に入射するように積
分球Ｉの向きを設定し、窓Ｗｓの前面に試料Ｌを置く。
図では試料Ｌとしてレンズが示されており、光束Ｓはレ
ンズＬを透過した後一旦焦点に収束され、その後発散し
て積分球Ｉの内面に入射する。試料Ｌを置かない１００
％透過率測定時には窓Ｗｓから入射した光束Ｓはそのま
ゝ直進して積分球Ｉの内面に入射し、何れの場合でも積
分球Ｉの内面で第１回の反射を行うので、積分球内での
多重反射の条件は何れの倍でも、略完全に等しい。第２
図は反射光測定の場合を示し、この場合積分球を９０°
回わして、窓Ｗｒから光束Ｓが積分球Ｉ内に入射するよ
うにする。このようにして窓Ｗｒに対向する窓Ｗｂの外
側に接して反射標準板ＲＳと試料Ｄとを交互にセツトす
る。窓Ｗｒから入射した光束Ｓは反射標準板ＲＳ或は試
料に入射して積分球内の初回の反射が行われる。Ｗｍは
積分球Ｉの上面に設けられた測定光取出窓で、この窓の
外方に受光素子が配置されている。透過率は透過光測定
によつて１００％透過率測定時の測光値によつて、試料
を置いたときの測定値を計算すれば求まる。
例は積分球への入射光束を固定し、積分球の方を回転可
能にしたものである。積分球Ｉには反対側に対向窓を有
しない単独窓Ｗｓと、積分球の中心に関して窓Ｗｓと９
０°離れて互に対向する一組の窓ＷｒとＷｂが設けられ
ている。第１図は透過光測定の場合を示し、積分球への
入射光束Ｓが単独窓Ｗｓから積分球に入射するように積
分球Ｉの向きを設定し、窓Ｗｓの前面に試料Ｌを置く。
図では試料Ｌとしてレンズが示されており、光束Ｓはレ
ンズＬを透過した後一旦焦点に収束され、その後発散し
て積分球Ｉの内面に入射する。試料Ｌを置かない１００
％透過率測定時には窓Ｗｓから入射した光束Ｓはそのま
ゝ直進して積分球Ｉの内面に入射し、何れの場合でも積
分球Ｉの内面で第１回の反射を行うので、積分球内での
多重反射の条件は何れの倍でも、略完全に等しい。第２
図は反射光測定の場合を示し、この場合積分球を９０°
回わして、窓Ｗｒから光束Ｓが積分球Ｉ内に入射するよ
うにする。このようにして窓Ｗｒに対向する窓Ｗｂの外
側に接して反射標準板ＲＳと試料Ｄとを交互にセツトす
る。窓Ｗｒから入射した光束Ｓは反射標準板ＲＳ或は試
料に入射して積分球内の初回の反射が行われる。Ｗｍは
積分球Ｉの上面に設けられた測定光取出窓で、この窓の
外方に受光素子が配置されている。透過率は透過光測定
によつて１００％透過率測定時の測光値によつて、試料
を置いたときの測定値を計算すれば求まる。
第３図は積分球Ｉを回転させる代りに、ミラーＭＲ１，
ＭＲ２，ＭＲ３を用いて積分球に入射する光束の方の向
きを回転させるものである。３個のミラーＭＲ１〜ＭＲ
３は光路をコ字形に回曲して方向を９０°回転させるも
のであり、３個一と組みに結合されて一個の付属装置Ａ
となつており、分光光度計に対して着脱可能である。第
３図の実施例は反射光測定の場合に、この付属装置Ａを
用いて、窓Ｗｒから光束を積分球Ｉに入射させ、窓Ｗｂ
に接して試料Ｄ或は反射標準板ＲＳをセツトする。透過
光測定の場合は付属装置Ａを除き、第１図と全く同様に
して測定が行われる。
ＭＲ２，ＭＲ３を用いて積分球に入射する光束の方の向
きを回転させるものである。３個のミラーＭＲ１〜ＭＲ
３は光路をコ字形に回曲して方向を９０°回転させるも
のであり、３個一と組みに結合されて一個の付属装置Ａ
となつており、分光光度計に対して着脱可能である。第
３図の実施例は反射光測定の場合に、この付属装置Ａを
用いて、窓Ｗｒから光束を積分球Ｉに入射させ、窓Ｗｂ
に接して試料Ｄ或は反射標準板ＲＳをセツトする。透過
光測定の場合は付属装置Ａを除き、第１図と全く同様に
して測定が行われる。
上述実施例では組をなす窓Ｗｒ，Ｗｂは積分球Ｉの一つ
の直径の両端に位置させてあり、反射光測定の場合光束
Ｓは試料面に垂直に入射せしめられるようになつている
が、第４図のように窓Ｗｒ，Ｗｂの中心を結ぶ線が積分
球Ｉの中心Ｏから若干ずれるようにして光束Ｓが試料Ｄ
に斜入射するようにしたものも本発明に含まれる。この
ようにすると試料の鏡面反射成分も含めた全反射光の測
定が行われる。この場合は積分球と光束Ｓの相対的な回
転の他、相対的な平行シフトも必要である。また一つの
積分球で試料をセツトする窓Ｗｂに対向させてＷｒに相
当する二つの窓を設け、一方は積分球の中心に対して対
称位置に他方をそれよりずれた位置に設けて、全反射光
測定と、鏡面反射を除いた反射光測定の両方ができるよ
うにすることも可能である。
の直径の両端に位置させてあり、反射光測定の場合光束
Ｓは試料面に垂直に入射せしめられるようになつている
が、第４図のように窓Ｗｒ，Ｗｂの中心を結ぶ線が積分
球Ｉの中心Ｏから若干ずれるようにして光束Ｓが試料Ｄ
に斜入射するようにしたものも本発明に含まれる。この
ようにすると試料の鏡面反射成分も含めた全反射光の測
定が行われる。この場合は積分球と光束Ｓの相対的な回
転の他、相対的な平行シフトも必要である。また一つの
積分球で試料をセツトする窓Ｗｂに対向させてＷｒに相
当する二つの窓を設け、一方は積分球の中心に対して対
称位置に他方をそれよりずれた位置に設けて、全反射光
測定と、鏡面反射を除いた反射光測定の両方ができるよ
うにすることも可能である。
ト，効果 本発明によれば上述したように一つの積分球を透過光測
定と反射光測定に共用できて経済的であり、しかも積分
球において透過光測定の場合の光入射窓（単独窓）の反
対側には従来例のような窓がないから、誤差原因がな
く、試料透過後の光束が発散したり偏移或は偏向するよ
うな任意形状の試料、光散乱性の試料でも高精度で透過
光の測定ができる。
定と反射光測定に共用できて経済的であり、しかも積分
球において透過光測定の場合の光入射窓（単独窓）の反
対側には従来例のような窓がないから、誤差原因がな
く、試料透過後の光束が発散したり偏移或は偏向するよ
うな任意形状の試料、光散乱性の試料でも高精度で透過
光の測定ができる。
第１図は本発明の一実施例における透過光測定の場合の
水平断面図、第２図は同実施例の反射光測定の場合の水
平断面図、第３図は他の実施例の反射光測定時の水平断
面図、第４図は更に他の実施例における積分球の水平断
面図、第５図は従来例の積分球の水平断面図である。
水平断面図、第２図は同実施例の反射光測定の場合の水
平断面図、第３図は他の実施例の反射光測定時の水平断
面図、第４図は更に他の実施例における積分球の水平断
面図、第５図は従来例の積分球の水平断面図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/59 Ｚ 7370−2Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】単光束分光光度計の構成を有し、積分球
に、対向壁面に対応窓を有しない単独窓と、積分球の中
心をはさんで相互に対応して組をなす窓を設け、積分球
に入射する光束と積分球との位置関係を相対的に回転可
能とすることにより、上記単独窓から光束を入射させる
場合と、上記組をなす窓の一方から光束を入射させる場
合とを選択可能にした積分球を用いる分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6779685A JPH0650260B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 積分球を用いる分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6779685A JPH0650260B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 積分球を用いる分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225620A JPS61225620A (ja) | 1986-10-07 |
| JPH0650260B2 true JPH0650260B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=13355270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6779685A Expired - Lifetime JPH0650260B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 積分球を用いる分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650260B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6859858B2 (ja) * | 2017-06-08 | 2021-04-14 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | 積分球を用いた相対反射率測定装置及びその較正方法 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6779685A patent/JPH0650260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61225620A (ja) | 1986-10-07 |
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