JPH07113602B2 - 濃度分析装置 - Google Patents
濃度分析装置Info
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- JPH07113602B2 JPH07113602B2 JP61134340A JP13434086A JPH07113602B2 JP H07113602 B2 JPH07113602 B2 JP H07113602B2 JP 61134340 A JP61134340 A JP 61134340A JP 13434086 A JP13434086 A JP 13434086A JP H07113602 B2 JPH07113602 B2 JP H07113602B2
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- JP
- Japan
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- sample cell
- optical fiber
- transmission line
- sample
- analysis
- Prior art date
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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
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/11—Filling or emptying of cuvettes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (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、濃度分析装置に係り、特に、人間が直接立入
ることができないような環境において、核物質等を遠隔
的に分析するのに好適な濃度分析装置に関する。
ることができないような環境において、核物質等を遠隔
的に分析するのに好適な濃度分析装置に関する。
薬品を添加しないで、溶液中の微量の物質の濃度をイン
ライン方式に分析する方法としては、蛍光分析法と吸光
分析法が知られている。
ライン方式に分析する方法としては、蛍光分析法と吸光
分析法が知られている。
再処理溶液中の核物質の分析法として蛍光分析法を示す
文献には、「ニユークレア セーフガーズ テクノロジ
ー」（Nucl.Safeguards Technol.,vol.1,279,1983）の
モシエン（P.Mauchien）らによる「ドザージエ ド ト
ラーセ ドユラニオム ダン ズユヌ ユーズイング
ド ルトレトマン パー スペクトロフルオリメトリー
スール ソルシオン」（Dosage de Traces d′Uraniu
m dans une Using de Retraitement par Spectrofluori
metrie sur Solution）がある。
文献には、「ニユークレア セーフガーズ テクノロジ
ー」（Nucl.Safeguards Technol.,vol.1,279,1983）の
モシエン（P.Mauchien）らによる「ドザージエ ド ト
ラーセ ドユラニオム ダン ズユヌ ユーズイング
ド ルトレトマン パー スペクトロフルオリメトリー
スール ソルシオン」（Dosage de Traces d′Uraniu
m dans une Using de Retraitement par Spectrofluori
metrie sur Solution）がある。
また、同じく吸光分析法を示す文献には、「アナリテイ
ク ニユークレア テクノロジー」（Anal.Nucl.Techno
l.,225,1982）のボステイク（D.T.Bostick）らによる
「アン インライン マルチウエーブレングス フオト
メータ フオー ザ デタミネーシヨン オブ ベビー
メタル コンセントレーシヨンズ」（an In−line Mu
ltiwavelength Photometer for the Determination of
Heavy Metal Concentrations）がある。
ク ニユークレア テクノロジー」（Anal.Nucl.Techno
l.,225,1982）のボステイク（D.T.Bostick）らによる
「アン インライン マルチウエーブレングス フオト
メータ フオー ザ デタミネーシヨン オブ ベビー
メタル コンセントレーシヨンズ」（an In−line Mu
ltiwavelength Photometer for the Determination of
Heavy Metal Concentrations）がある。
ここで吸光分析法とは対象溶液に単色光を照射し、透過
した光の強度から光の吸収量を求め、それにより濃度を
測定する方法で、分析法としては原理が単純であり、取
扱いが容易である利点がある。しかし、入射光の吸収に
よる減衰分を観測するため、微量測定にはあまり適さな
いこと、及び分析対象物以外（溶媒及び不純物）による
光の吸収が大きいと透過光を測定できないなどの欠点が
ある。
した光の強度から光の吸収量を求め、それにより濃度を
測定する方法で、分析法としては原理が単純であり、取
扱いが容易である利点がある。しかし、入射光の吸収に
よる減衰分を観測するため、微量測定にはあまり適さな
いこと、及び分析対象物以外（溶媒及び不純物）による
光の吸収が大きいと透過光を測定できないなどの欠点が
ある。
一方、蛍光分析法とは、励起光により励起された原子・
分子が基底状態に戻る時に発する蛍光を測定し、蛍光の
強度から物質の濃度を測定する方法であり、その分析感
度は吸光分析法に比べ一般に１〜２桁程度良く、微量分
析に適していることが知られている。しかし、蛍光を発
生する過程で溶媒や不純物へのエネルギー移動が生じて
無輻射緩和したり、溶液温度によりこれらの緩和の程度
が変化したりなど、吸光分析法と比較して試料条件に敏
感であるという欠点がある。
分子が基底状態に戻る時に発する蛍光を測定し、蛍光の
強度から物質の濃度を測定する方法であり、その分析感
度は吸光分析法に比べ一般に１〜２桁程度良く、微量分
析に適していることが知られている。しかし、蛍光を発
生する過程で溶媒や不純物へのエネルギー移動が生じて
無輻射緩和したり、溶液温度によりこれらの緩和の程度
が変化したりなど、吸光分析法と比較して試料条件に敏
感であるという欠点がある。
一般的には、分析対象溶液の透明度が高く、対象物質の
濃度も高い場合には吸光分析法が、その他条件では蛍光
分析法が適切といえる。
濃度も高い場合には吸光分析法が、その他条件では蛍光
分析法が適切といえる。
これら蛍光分析法と吸光分析法は、微量物質の濃度分析
法として広く利用されているが、核物質を含むような試
料を対象とした場合は、被ばくの問題があり、人間が試
料を直接取扱うことは難しく、また、分析後の試料の処
理についても特別の対策を講じなればならない。更に、
再処理溶液のようにF.P.（核分裂生成物）やクラツドを
含む溶液の分析では、分析法を一意的に決定することが
困難であり、透明度や濃度等の溶液の条件に合せて使い
分ける必要があるが、従来はひとつの装置で、複数の分
析法を簡単に選択できるものでなかつた。
法として広く利用されているが、核物質を含むような試
料を対象とした場合は、被ばくの問題があり、人間が試
料を直接取扱うことは難しく、また、分析後の試料の処
理についても特別の対策を講じなればならない。更に、
再処理溶液のようにF.P.（核分裂生成物）やクラツドを
含む溶液の分析では、分析法を一意的に決定することが
困難であり、透明度や濃度等の溶液の条件に合せて使い
分ける必要があるが、従来はひとつの装置で、複数の分
析法を簡単に選択できるものでなかつた。
更に、励起光，蛍光，透過光を伝送する系路にガラス材
を用いた場合、放射線環境下で長時間使用すると、ガラ
ス材が劣化し、その透過率が低下して、測定値に誤差を
生ずることが予想される。
を用いた場合、放射線環境下で長時間使用すると、ガラ
ス材が劣化し、その透過率が低下して、測定値に誤差を
生ずることが予想される。
本発明の目的は、人間が直接試料を取扱うことなく、ま
た分析後に試料を取出した場所に戻せて、しかも試料の
状態に合せ最適な分析方法を選択でき、ガラス材の劣化
等による誤差を排除可能な濃度分析装置を提供すること
である。
た分析後に試料を取出した場所に戻せて、しかも試料の
状態に合せ最適な分析方法を選択でき、ガラス材の劣化
等による誤差を排除可能な濃度分析装置を提供すること
である。
本発明は、上記目的を達成するために、分析すべき試料
が流れる配管から試料を取込み分析後に配管に戻す分岐
配管と、分岐配管の途中に設置された試料セルと、励起
光源と、励起光源からの光を試料セルに導く光伝送路
と、この光伝送路の途中の励起光を検出する検出器と、
試料セルで発生した蛍光および透過光を検出する検出器
と、試料セルとこの検出器とを結ぶ光伝送路と、蛍光分
析，吸光分析等のモードに応じて検出器と伝送路とを切
換え接続するモード切換え器と、前記励起光検出器と試
料セルからの光の検出器の出力を取込み両者の比から試
料の濃度を算出するデータ処理部とを含む濃度分析装置
において、光伝送路が、励起光伝送路と検出光伝送路と
を加えた長さと略同じ長さで励起光源に接続可能な光フ
ァイバ損傷モニター用光ファイバを含み、モード切換え
器が、光ファイバ損傷モニターモードを有し、データ処
理部が、光ファイバの透過率低下の影響を補正して検出
濃度を算出する手段を含む濃度分析装置を提案する。
が流れる配管から試料を取込み分析後に配管に戻す分岐
配管と、分岐配管の途中に設置された試料セルと、励起
光源と、励起光源からの光を試料セルに導く光伝送路
と、この光伝送路の途中の励起光を検出する検出器と、
試料セルで発生した蛍光および透過光を検出する検出器
と、試料セルとこの検出器とを結ぶ光伝送路と、蛍光分
析，吸光分析等のモードに応じて検出器と伝送路とを切
換え接続するモード切換え器と、前記励起光検出器と試
料セルからの光の検出器の出力を取込み両者の比から試
料の濃度を算出するデータ処理部とを含む濃度分析装置
において、光伝送路が、励起光伝送路と検出光伝送路と
を加えた長さと略同じ長さで励起光源に接続可能な光フ
ァイバ損傷モニター用光ファイバを含み、モード切換え
器が、光ファイバ損傷モニターモードを有し、データ処
理部が、光ファイバの透過率低下の影響を補正して検出
濃度を算出する手段を含む濃度分析装置を提案する。
さらに、試料セルが、励起光入射面を延設した試料セル
損傷モニタ用端板を含み、光伝送路が、この試料セルに
励起光を入射させ透過光を受ける伝送路を含み、モード
切換器が、試料セル損傷モニターモードを有し、データ
処理部が、試料セルの透過率低下の影響を補正して検出
濃度を算出する手段を含むことが望ましい。
損傷モニタ用端板を含み、光伝送路が、この試料セルに
励起光を入射させ透過光を受ける伝送路を含み、モード
切換器が、試料セル損傷モニターモードを有し、データ
処理部が、試料セルの透過率低下の影響を補正して検出
濃度を算出する手段を含むことが望ましい。
また、光伝送路が、試料セルの周りに表面鏡の反射系を
含み、前記光ファイバ等のガラスを用いた部材が、試料
からの放射線外に配置されるようにすることもできる。
含み、前記光ファイバ等のガラスを用いた部材が、試料
からの放射線外に配置されるようにすることもできる。
いずれの場合も、試料セル周りの部材が、試料セルボッ
クス内に配置され分岐配管に着脱可能なユニットを形成
するようにしてもよい。
クス内に配置され分岐配管に着脱可能なユニットを形成
するようにしてもよい。
［作用］ 本発明においては、光伝送路が、励起光伝送路と検出光
伝送路とを加えた長さと略同じ長さで励起光源に接続可
能な光ファイバ損傷モニター用光ファイバを含み、モー
ド切換え器が、光ファイバ損傷モニターモードを有し、
データ処理部が、光ファイバの透過率低下の影響を補正
して検出濃度を算出する手段を含むので、光ファイバの
ガラス材の放射線等による劣化を原因とする誤差を排除
できる。
伝送路とを加えた長さと略同じ長さで励起光源に接続可
能な光ファイバ損傷モニター用光ファイバを含み、モー
ド切換え器が、光ファイバ損傷モニターモードを有し、
データ処理部が、光ファイバの透過率低下の影響を補正
して検出濃度を算出する手段を含むので、光ファイバの
ガラス材の放射線等による劣化を原因とする誤差を排除
できる。
さらに、試料セルが、励起光入射面を延設した試料セル
損傷モニター用端板を含み、光伝送路が、この試料セル
に励起光を入射させ透過光を受ける伝送路を含み、モー
ド切換器が、試料セル損傷モニターモードを有し、デー
タ処理部が、試料セルの透過率低下の影響を補正して検
出濃度を算出する手段を含んでいるから、試料セルの放
射線損傷による誤差を排除可能である。
損傷モニター用端板を含み、光伝送路が、この試料セル
に励起光を入射させ透過光を受ける伝送路を含み、モー
ド切換器が、試料セル損傷モニターモードを有し、デー
タ処理部が、試料セルの透過率低下の影響を補正して検
出濃度を算出する手段を含んでいるから、試料セルの放
射線損傷による誤差を排除可能である。
また、光伝送路が、試料セルの周りに表面鏡の反射系を
含み、前記光ファイバ等のガラスを用いた部材が、試料
からの放射線外に配置されるようにすると、レンズを放
射線環境下に置く必要が無くなるので、測定結果はこの
レンズの放射線損傷の影響を受けなくなる。
含み、前記光ファイバ等のガラスを用いた部材が、試料
からの放射線外に配置されるようにすると、レンズを放
射線環境下に置く必要が無くなるので、測定結果はこの
レンズの放射線損傷の影響を受けなくなる。
試料セル周りの部材が、試料セルボックス内に配置され
分岐配管に着脱可能なユニットを形成するようにすれ
ば、試料セル周りの部材の遠隔操作による交換等の作業
が容易になる。
分岐配管に着脱可能なユニットを形成するようにすれ
ば、試料セル周りの部材の遠隔操作による交換等の作業
が容易になる。
次に、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は、本発明による濃度分析装置の全体構成図であ
る。分析対象となる溶液１は、原子力施設等で使用され
る核物質で、放射線遮蔽能力を有する壁２で隔てられた
室内３に設置されている配管４の中を流れている。本装
置では、この溶液１を配管４の外部へ取出すことなく、
濃度分析終了後は再び配管４に戻すインライン方式とす
るため、配管４から分析箇所である試料セル５まで溶液
１を導き、再び配管４に溶液１を戻すように、配管４に
分岐配管61及び62を設けてある。溶液１は、配管４から
分岐配管61を通り試料セル５に入り、分析終了後は分岐
配管62を通り配管４に戻されるため、試料セル５は設置
したままで溶液１を受入れ排出できるフローセル構造で
あり、溶液１を配管４から外部に取出すことなく分析可
能である。
る。分析対象となる溶液１は、原子力施設等で使用され
る核物質で、放射線遮蔽能力を有する壁２で隔てられた
室内３に設置されている配管４の中を流れている。本装
置では、この溶液１を配管４の外部へ取出すことなく、
濃度分析終了後は再び配管４に戻すインライン方式とす
るため、配管４から分析箇所である試料セル５まで溶液
１を導き、再び配管４に溶液１を戻すように、配管４に
分岐配管61及び62を設けてある。溶液１は、配管４から
分岐配管61を通り試料セル５に入り、分析終了後は分岐
配管62を通り配管４に戻されるため、試料セル５は設置
したままで溶液１を受入れ排出できるフローセル構造で
あり、溶液１を配管４から外部に取出すことなく分析可
能である。
本分析装置の分析は原理的に次のようにしてなされる。
壁２の外側で作業員が通常自由に立入ることのできる操
作室７に設置された励起光源８から、励起光用光フアイ
バ９を用いて溶液１の入つた試料セル５に励起光を導
き、後述するように励起光により照射された溶液１から
発せられた表面蛍光，側面蛍光，及び溶液間を通り吸光
された後の光（以下、透過光という）の各分析光を集光
させ、それぞれ表面蛍光用光フアイバ101,側面蛍光用光
フアイバ102,透過光用光フアイバ103により操作室７の
分析光用検出器に導く。次に励起光源８からの励起光の
一部をハーフミラー12等で励起光用検出器13に導き、励
起光の強度を求め、これと分析光用検出器11により検出
された分析光強度との比較をデータ処理部14により行い
濃度を求める。
壁２の外側で作業員が通常自由に立入ることのできる操
作室７に設置された励起光源８から、励起光用光フアイ
バ９を用いて溶液１の入つた試料セル５に励起光を導
き、後述するように励起光により照射された溶液１から
発せられた表面蛍光，側面蛍光，及び溶液間を通り吸光
された後の光（以下、透過光という）の各分析光を集光
させ、それぞれ表面蛍光用光フアイバ101,側面蛍光用光
フアイバ102,透過光用光フアイバ103により操作室７の
分析光用検出器に導く。次に励起光源８からの励起光の
一部をハーフミラー12等で励起光用検出器13に導き、励
起光の強度を求め、これと分析光用検出器11により検出
された分析光強度との比較をデータ処理部14により行い
濃度を求める。
また、分析精度を向上させるために、溶液１の温度を測
定しデータを補正する。そのため後述するように試料セ
ル５に温度測定器を設置し、これを温度検出用光フアイ
バ15で伝送し、温度検出器16で検出し、データ処理部14
で温度補正を行う。
定しデータを補正する。そのため後述するように試料セ
ル５に温度測定器を設置し、これを温度検出用光フアイ
バ15で伝送し、温度検出器16で検出し、データ処理部14
で温度補正を行う。
更に、室内３は放射線環境下であるため、試料セル5,励
起光用光フアイバ9,及び分析光用光フアイバ10（表面蛍
光用光フアイバ101,側面蛍光用光フアイバ102,透過光用
光フアイバ103を全て含む）は放射線の影響で劣化し、
光透過度が低下する。この低下を考慮し分析精度を向上
させるため、透過度低下分により生じた励起光及び分析
光（表面蛍光，側面蛍光，透過光の全て）の強度補正が
必要であり、後述するように放射線損傷モニター用とし
て試料セルの損傷を検出する試料セル損傷モニター用光
フアイバ17と光フアイバ自身の損傷を検出する光フアイ
バ損傷モニター用光フアイバ18とを設けてある。
起光用光フアイバ9,及び分析光用光フアイバ10（表面蛍
光用光フアイバ101,側面蛍光用光フアイバ102,透過光用
光フアイバ103を全て含む）は放射線の影響で劣化し、
光透過度が低下する。この低下を考慮し分析精度を向上
させるため、透過度低下分により生じた励起光及び分析
光（表面蛍光，側面蛍光，透過光の全て）の強度補正が
必要であり、後述するように放射線損傷モニター用とし
て試料セルの損傷を検出する試料セル損傷モニター用光
フアイバ17と光フアイバ自身の損傷を検出する光フアイ
バ損傷モニター用光フアイバ18とを設けてある。
尚、励起光源８側と分析光用検出器11側では、各光フア
イバ（励起光源側…9,17,18,分析光用検出器側…101,10
2,103,17,18）の切換えが必要なので、モード切換器19
を設けてある。
イバ（励起光源側…9,17,18,分析光用検出器側…101,10
2,103,17,18）の切換えが必要なので、モード切換器19
を設けてある。
以上は本分析装置の構成である。次に各部の詳細と分析
手順について述べる。
手順について述べる。
第２図に分析光学部の構造を示す。励起光用光フアイバ
９で送られてきた光は、励起光反射ミラー20を介して試
料セル５に照射される。試料セル５の中の溶液は励起光
により蛍光を発するが、このとき励起光入射側から発せ
られる蛍光は、表面蛍光として表面蛍光反射ミラー211
と表面蛍光集光レンズ221を介して表面蛍光用光フアイ
バ101で捕えられる。また、励起光が試料セル５の中を
透過中に発せられる蛍光は、側面蛍光として側面蛍光反
送ミラー212と側面蛍光集光レンズ222を介して側面蛍光
用光フアイバ102で捕えられる。更に、試料セル５を透
過した励起光は透過光反射ミラー213と透過光集光レン
ズ223を介して透過光用光フアイバ103で捕えられる。
９で送られてきた光は、励起光反射ミラー20を介して試
料セル５に照射される。試料セル５の中の溶液は励起光
により蛍光を発するが、このとき励起光入射側から発せ
られる蛍光は、表面蛍光として表面蛍光反射ミラー211
と表面蛍光集光レンズ221を介して表面蛍光用光フアイ
バ101で捕えられる。また、励起光が試料セル５の中を
透過中に発せられる蛍光は、側面蛍光として側面蛍光反
送ミラー212と側面蛍光集光レンズ222を介して側面蛍光
用光フアイバ102で捕えられる。更に、試料セル５を透
過した励起光は透過光反射ミラー213と透過光集光レン
ズ223を介して透過光用光フアイバ103で捕えられる。
ここで励起光及び各分析光の光路を20,211,212,及び213
の各反射ミラーを用いて変えているのは、試料セル５中
の溶液からの一次放射線が、221,222,223の各集光レン
ズ及び9,101,102,103の各光フアイバに直接入らないよ
うにするためであり、これにより集光レンズ及び光フア
イバの放射線劣化を低減している。また、放射線劣化の
低減には、試料セル５と221,222,223の集光レンズ及び
9,101,102,103の光フアイバとの間に放射線遮蔽板を取
付けることも有効である。
の各反射ミラーを用いて変えているのは、試料セル５中
の溶液からの一次放射線が、221,222,223の各集光レン
ズ及び9,101,102,103の各光フアイバに直接入らないよ
うにするためであり、これにより集光レンズ及び光フア
イバの放射線劣化を低減している。また、放射線劣化の
低減には、試料セル５と221,222,223の集光レンズ及び
9,101,102,103の光フアイバとの間に放射線遮蔽板を取
付けることも有効である。
第３図は第２図の変形例であり、第２図における211,21
2,213の反射ミラーと221,222,223の集光レンズの組合せ
を、それぞれ一つの集光ミラー231,232,233で代用させ
たものである。すなわち表面蛍光集光ミラー231は試料
セル５からの表面蛍光を捕えかつ集光させ、光路を変え
て表面蛍光用光フアイバ101に送る。このため表面蛍光
集光ミラー231は非対称球面ミラーであり、かつその中
央部には、励起光の通過用に励起光反射ミラー20と試料
セル５を結ぶ軸上に小口径孔24があいている。側面蛍光
集光ミラー232及び吸光集光ミラー233も同様に非対称球
面ミラーであるが、小口径孔はあいていない。集光ミラ
ー231,232,233を用いれば、各分析光が第２図において2
21,222,223のレンズを通ることにより生ずる光強度損失
を低減でき、かつ放射線劣化を低減するためにガラス部
材であるレンズを削除可能である。レンズ材は一般にガ
ラス部材であり放射線に弱いが、231,232,233の集光ミ
ラーの表面は金属蒸着により作られるので、ガラスと比
べて放射線に対しては強い。
2,213の反射ミラーと221,222,223の集光レンズの組合せ
を、それぞれ一つの集光ミラー231,232,233で代用させ
たものである。すなわち表面蛍光集光ミラー231は試料
セル５からの表面蛍光を捕えかつ集光させ、光路を変え
て表面蛍光用光フアイバ101に送る。このため表面蛍光
集光ミラー231は非対称球面ミラーであり、かつその中
央部には、励起光の通過用に励起光反射ミラー20と試料
セル５を結ぶ軸上に小口径孔24があいている。側面蛍光
集光ミラー232及び吸光集光ミラー233も同様に非対称球
面ミラーであるが、小口径孔はあいていない。集光ミラ
ー231,232,233を用いれば、各分析光が第２図において2
21,222,223のレンズを通ることにより生ずる光強度損失
を低減でき、かつ放射線劣化を低減するためにガラス部
材であるレンズを削除可能である。レンズ材は一般にガ
ラス部材であり放射線に弱いが、231,232,233の集光ミ
ラーの表面は金属蒸着により作られるので、ガラスと比
べて放射線に対しては強い。
次に第４図に試料セル５の構造を示す。試料セル５に
は、試料セル材25の放射線損傷をモニターするために試
料セル損傷モニター用端板26を設けてある。また試料セ
ル５は試料セル材25により組立てられているが、励起光
の入射及び分析光の出力に関係のない斜線部の面は、分
析精度を向上させるために試料セル５内の光の散乱を防
ぐ非透過セル材27を用いている。この非透過セル材27に
は温度検出部28が埋め込まれている。物質の励起・緩和
現象が温度により変化し、蛍光分析・吸光分析に影響を
与えるので、温度検出部28により非透過セル材27の温度
を測定し、非透過セル材27の熱伝導率を用いて試料セル
５中の溶液の温度を検知するためである。温度検出部28
は温度検出用光フアイバ15を介して温度検出器16につな
がつている。濃度分析においては温度検量線をあらかじ
め作成しておけばよい。
は、試料セル材25の放射線損傷をモニターするために試
料セル損傷モニター用端板26を設けてある。また試料セ
ル５は試料セル材25により組立てられているが、励起光
の入射及び分析光の出力に関係のない斜線部の面は、分
析精度を向上させるために試料セル５内の光の散乱を防
ぐ非透過セル材27を用いている。この非透過セル材27に
は温度検出部28が埋め込まれている。物質の励起・緩和
現象が温度により変化し、蛍光分析・吸光分析に影響を
与えるので、温度検出部28により非透過セル材27の温度
を測定し、非透過セル材27の熱伝導率を用いて試料セル
５中の溶液の温度を検知するためである。温度検出部28
は温度検出用光フアイバ15を介して温度検出器16につな
がつている。濃度分析においては温度検量線をあらかじ
め作成しておけばよい。
次に第５図を用いて、本濃度分析装置における放射線の
影響のモニター方法について述べる。
影響のモニター方法について述べる。
第５図は本濃度分析装置の光フアイバと試料セルの構成
を示したものである。本図において、壁２内の室内３は
放射線環境下にあり、光フアイバ及び試料セルは長時間
の使用で劣化することが予想される。これらの劣化は光
の透過率低下として現われ、分析精度に影響を与える。
そこで、透過率がどの程度低下したかを知ることができ
れば、分析時のデータ処理において補正可能である。
を示したものである。本図において、壁２内の室内３は
放射線環境下にあり、光フアイバ及び試料セルは長時間
の使用で劣化することが予想される。これらの劣化は光
の透過率低下として現われ、分析精度に影響を与える。
そこで、透過率がどの程度低下したかを知ることができ
れば、分析時のデータ処理において補正可能である。
まず、濃度分析において補正しなければならないのは、
励起光用光フアイバ９と試料セル５及び各分析光用光フ
アイバ101,102,103の透過率低下である。光フアイバに
ついては、励起光用光フアイバ及び各分析光用光フアイ
バとほぼ同一の引回しになるように光フアイバ損傷モニ
ター用光フアイバ18を設置してある。放射線損傷の無い
初期の状態での光フアイバ損傷モニター用光フアイバ18
の透過率と、放射線環境下で使用された後の透過率とを
比較すれば、どの程度の放射線損傷があつたかを測定で
きる。そして、この損傷から、励起光用光フアイバ9,各
分析光用光フアイバ101,102,103の透過率低下を、長さ
の比等により、算出できる。
励起光用光フアイバ９と試料セル５及び各分析光用光フ
アイバ101,102,103の透過率低下である。光フアイバに
ついては、励起光用光フアイバ及び各分析光用光フアイ
バとほぼ同一の引回しになるように光フアイバ損傷モニ
ター用光フアイバ18を設置してある。放射線損傷の無い
初期の状態での光フアイバ損傷モニター用光フアイバ18
の透過率と、放射線環境下で使用された後の透過率とを
比較すれば、どの程度の放射線損傷があつたかを測定で
きる。そして、この損傷から、励起光用光フアイバ9,各
分析光用光フアイバ101,102,103の透過率低下を、長さ
の比等により、算出できる。
また、照射試験等によりこの放射線損傷モニター用光フ
アイバの透過率低下を調べておけば、逆に集積線量を知
ることもできる。すなわち、第２図における励起光反射
ミラー20,各分析光用の反射ミラー211,212,213及び集光
レンズ221,222,223,あるいは第３図における集光ミラー
231,232,233について、あらかじめ照射試験等により集
積線量とその損傷の関係を知つておけば、放射線損傷モ
ニター用光フアイバ18から得られた集積線量を基にそれ
ぞれの放射線損傷の程度を知ることができる。これは、
第４図で述べた温度検出部28についても同様である。
アイバの透過率低下を調べておけば、逆に集積線量を知
ることもできる。すなわち、第２図における励起光反射
ミラー20,各分析光用の反射ミラー211,212,213及び集光
レンズ221,222,223,あるいは第３図における集光ミラー
231,232,233について、あらかじめ照射試験等により集
積線量とその損傷の関係を知つておけば、放射線損傷モ
ニター用光フアイバ18から得られた集積線量を基にそれ
ぞれの放射線損傷の程度を知ることができる。これは、
第４図で述べた温度検出部28についても同様である。
次に試料セルの放射線損傷を測定するために、試料セル
５には試料セルの材質と同一の試料セル損傷モニター用
端板26を設けておき、これに試料セル損傷モニター用光
フアイバ17から光を照射し端板を通過させる。これも光
フアイバ損傷モニター用光フアイバ18と同様の用い方
で、初期の透過率との比較により試料セルの放射線損傷
を測定できる。尚、試料セル損傷モニター用光フアイバ
17自身の放射線損傷は、光フアイバ損傷モニター用光フ
アイバ18により算出できるので、この値を用いて試料セ
ル５の損傷程度をより正確に補正可能である。
５には試料セルの材質と同一の試料セル損傷モニター用
端板26を設けておき、これに試料セル損傷モニター用光
フアイバ17から光を照射し端板を通過させる。これも光
フアイバ損傷モニター用光フアイバ18と同様の用い方
で、初期の透過率との比較により試料セルの放射線損傷
を測定できる。尚、試料セル損傷モニター用光フアイバ
17自身の放射線損傷は、光フアイバ損傷モニター用光フ
アイバ18により算出できるので、この値を用いて試料セ
ル５の損傷程度をより正確に補正可能である。
また、試料セル５の内部には、試料中に含まれる不純物
（クラツド等）が付着し光の透過率を低下させる場合も
ある。これを知るには、試料セル５内の試料を空にし、
励起光用光フアイバ９から光を照射し、この時の透過光
強度を透過光用光フアイバ103で捕えてやればよい。前
述の光フアイバ，試料セル，反射ミラー，レンズ等の放
射線損傷の合計値から不純物が付着していない場合の試
料セル５の透過率を求め、これと試料を空にした状態で
の実際の試料セル５の透過率を求め比較すると、不純物
の付着を検知できる。
（クラツド等）が付着し光の透過率を低下させる場合も
ある。これを知るには、試料セル５内の試料を空にし、
励起光用光フアイバ９から光を照射し、この時の透過光
強度を透過光用光フアイバ103で捕えてやればよい。前
述の光フアイバ，試料セル，反射ミラー，レンズ等の放
射線損傷の合計値から不純物が付着していない場合の試
料セル５の透過率を求め、これと試料を空にした状態で
の実際の試料セル５の透過率を求め比較すると、不純物
の付着を検知できる。
尚、第１図において29は試料セル洗浄液用配管であり、
分析が終了した後あるいは長時間分析が行われない場合
はここから洗浄液を注入できるようにしてある。
分析が終了した後あるいは長時間分析が行われない場合
はここから洗浄液を注入できるようにしてある。
第６図は本濃度分析装置における試料セル周辺を具体的
に示す斜視図である。
に示す斜視図である。
試料セル５の周辺機器は試料セルボツクス30に収納され
ており、配管４からは分岐配管61,62で結ばれている
が、途中、試料セルボツクスごと交換可能なように、分
岐配管にはマニピユレータ等の遠隔操作機器で操作可能
な配管コネクタ311,312を設けてある。また各光フアイ
バも試料セルボツクス30に遠隔で脱着可能にコネクタ接
続されている。32は励起光用光フアイバのコネクタ、33
は表面蛍光用光フアイバのコネクタ、34は側面蛍光用光
フアイバのコネクタ、35は透過光用光フアイバのコネク
タ、36は試料セル損傷モニター用光フアイバのコネク
タ、37は光フアイバ損傷モニター用光フアイバのコネク
タ、38は温度検出用光フアイバのコネクタである。
ており、配管４からは分岐配管61,62で結ばれている
が、途中、試料セルボツクスごと交換可能なように、分
岐配管にはマニピユレータ等の遠隔操作機器で操作可能
な配管コネクタ311,312を設けてある。また各光フアイ
バも試料セルボツクス30に遠隔で脱着可能にコネクタ接
続されている。32は励起光用光フアイバのコネクタ、33
は表面蛍光用光フアイバのコネクタ、34は側面蛍光用光
フアイバのコネクタ、35は透過光用光フアイバのコネク
タ、36は試料セル損傷モニター用光フアイバのコネク
タ、37は光フアイバ損傷モニター用光フアイバのコネク
タ、38は温度検出用光フアイバのコネクタである。
本発明によれば、光伝送路が、励起光伝送路と検出光伝
送路とを加えた長さと略同じ長さで励起光源に接続可能
な光ファイバ損傷モニター用光ファイバを含み、モード
切換え器が、光ファイバ損傷モニターモードを有し、デ
ータ処理部が、光ファイバの透過率低下の影響を補正し
て検出濃度を算出する手段を含んでいるので、光ファイ
バのガラス材の放射線劣化による誤差を排除できる濃度
分析装置が得られる。
送路とを加えた長さと略同じ長さで励起光源に接続可能
な光ファイバ損傷モニター用光ファイバを含み、モード
切換え器が、光ファイバ損傷モニターモードを有し、デ
ータ処理部が、光ファイバの透過率低下の影響を補正し
て検出濃度を算出する手段を含んでいるので、光ファイ
バのガラス材の放射線劣化による誤差を排除できる濃度
分析装置が得られる。
第１図は本発明による濃度分析装置の全体構成を示す
図、第２図及び第３図は分析光学部の構造を示す図、第
４図は試料セルの構造を示す図、第５図は光フアイバと
試料セルの系統構成を示す図、第６図は試料セル周辺の
構成を示す斜視図である。 １……溶液、２……壁、３……室内、４……配管、５…
…試料セル、61,62……分岐配管、７……操作室、８…
…励起光源、９……励起光用光フアイバ、101……表面
蛍光用光フアイバ、102……側面蛍光用光フアイバ、103
……透過光用光フアイバ、11……分析光用検出器、12…
…ハーフミラー、13……励起光用検出器、14……データ
処理部、15……温度検出用光フアイバ、16……温度検出
器、17……試料セル損傷モニター用光フアイバ、18……
光フアイバ損傷モニター用光フアイバ、19……モード切
換器、20……励起光反射ミラー、211……表面蛍光反射
ミラー、212……側面蛍光反射ミラー、213……透過光反
射ミラー、221……表面蛍光集光レンズ、222……側面蛍
光集光レンズ、223……透過光集光レンズ、231……表面
蛍光集光ミラー、232……側面蛍光集光ミラー、233……
透過光集光ミラー、24……小口径孔、25……試料セル
材、26……試料セル損傷モニター用端板、27……非透過
セル材、28……温度検出部、29……試料セル洗浄液用配
管、30……試料セルボツクス、311,312……配管コネク
タ、32……励起光用光フアイバのコネクタ、33……表面
蛍光用光フアイバのコネクタ、34……側面蛍光用光フア
イバのコネクタ、35……透過光用光フアイバのコネク
タ、36……試料セル損傷モニター用光フアイバのコネク
タ、37……光フアイバ損傷モニター用光フアイバのコネ
クタ、38……温度検出用光フアイバのコネクタ。
図、第２図及び第３図は分析光学部の構造を示す図、第
４図は試料セルの構造を示す図、第５図は光フアイバと
試料セルの系統構成を示す図、第６図は試料セル周辺の
構成を示す斜視図である。 １……溶液、２……壁、３……室内、４……配管、５…
…試料セル、61,62……分岐配管、７……操作室、８…
…励起光源、９……励起光用光フアイバ、101……表面
蛍光用光フアイバ、102……側面蛍光用光フアイバ、103
……透過光用光フアイバ、11……分析光用検出器、12…
…ハーフミラー、13……励起光用検出器、14……データ
処理部、15……温度検出用光フアイバ、16……温度検出
器、17……試料セル損傷モニター用光フアイバ、18……
光フアイバ損傷モニター用光フアイバ、19……モード切
換器、20……励起光反射ミラー、211……表面蛍光反射
ミラー、212……側面蛍光反射ミラー、213……透過光反
射ミラー、221……表面蛍光集光レンズ、222……側面蛍
光集光レンズ、223……透過光集光レンズ、231……表面
蛍光集光ミラー、232……側面蛍光集光ミラー、233……
透過光集光ミラー、24……小口径孔、25……試料セル
材、26……試料セル損傷モニター用端板、27……非透過
セル材、28……温度検出部、29……試料セル洗浄液用配
管、30……試料セルボツクス、311,312……配管コネク
タ、32……励起光用光フアイバのコネクタ、33……表面
蛍光用光フアイバのコネクタ、34……側面蛍光用光フア
イバのコネクタ、35……透過光用光フアイバのコネク
タ、36……試料セル損傷モニター用光フアイバのコネク
タ、37……光フアイバ損傷モニター用光フアイバのコネ
クタ、38……温度検出用光フアイバのコネクタ。
Claims (4)
- 【請求項１】分析すべき試料が流れる配管から試料を取
込み分析後に配管に戻す分岐配管と、分岐配管の途中に
設置された試料セルと、励起光源と、励起光源からの光
を試料セルに導く光伝送路と、この光伝送路の途中の励
起光を検出する検出器と、試料セルで発生した蛍光およ
び透過光を検出する検出器と、試料セルとこの検出器と
を結ぶ光伝送路と、蛍光分析，吸光分析等のモードに応
じて検出器と伝送路とを切換え接続するモード切換え器
と、前記励起光検出器と試料セルからの光の検出器の出
力を取込み両者の比から試料の濃度を算出するデータ処
理部とを含む濃度分析装置において、 光伝送路が励起光伝送路と検出光伝送路とを加えた長さ
と略同じ長さで励起光源に接続可能な光ファイバ損傷モ
ニター用光ファイバを含み、モード切換え器が光ファイ
バ損傷モニターモードを有し、データ処理部が光ファイ
バの透過率低下の影響を補正して検出濃度を算出する手
段を含むことを特徴とする濃度分析装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、 試料セルが励起光入射面を延設した試料セル損傷モニタ
ー用端板を含み、光伝送路がこの試料セルに励起光を入
射させ透過光を受ける伝送路を含み、モード切換器が試
料セル損傷モニターモードを有し、データ処理部が試料
セルの透過率低下の影響を補正して検出濃度を算出する
手段を含むことを特徴とする濃度分析装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項におい
て、 光伝送路が試料セルの周りに表面鏡の反射系を含み、前
記光ファイバ等のガラスを用いた部材が試料からの放射
線外に配置されたことを特徴とする濃度分析装置。 - 【請求項４】上記特許請求の範囲のいずれか一項におい
て、 試料セル周りの部材が試料セルボックス内に配置され分
岐配管に着脱可能なユニットを形成していることを特徴
とする濃度分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134340A JPH07113602B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 濃度分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134340A JPH07113602B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 濃度分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62289747A JPS62289747A (ja) | 1987-12-16 |
| JPH07113602B2 true JPH07113602B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=15126061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61134340A Expired - Fee Related JPH07113602B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 濃度分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113602B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02293647A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-04 | Hitachi Ltd | 放射性液体の分光分析装置 |
| JP2654698B2 (ja) * | 1989-10-02 | 1997-09-17 | 富士写真フイルム株式会社 | 免疫測定装置 |
| US5370114A (en) * | 1992-03-12 | 1994-12-06 | Wong; Jacob Y. | Non-invasive blood chemistry measurement by stimulated infrared relaxation emission |
| US9429509B2 (en) * | 2002-01-28 | 2016-08-30 | Sysmex Corporation | Particle analyzer and particle analysis method |
| JP2003287491A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-10-10 | Sysmex Corp | 粒子分析装置および粒子分析方法 |
| JP5148387B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-02-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分光測定装置、分光測定方法、及び分光測定プログラム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147480A (ja) * | 1974-10-22 | 1976-04-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | Dakudosokuteihoho |
| JPS5454094A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-27 | Tokyo Keiki Kk | Oil densitometer |
| JPS58151843U (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-12 | 柳生 迪 | マイクロタイタ−プレ−トを用いた螢光光度計 |
| JPS60263838A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-27 | Hitachi Ltd | 光度計 |
| JPS617426A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | Shimadzu Corp | 光度計 |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP61134340A patent/JPH07113602B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62289747A (ja) | 1987-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |