JPH07174695A - 赤外分光光度計 - Google Patents
赤外分光光度計Info
- Publication number
- JPH07174695A JPH07174695A JP32222693A JP32222693A JPH07174695A JP H07174695 A JPH07174695 A JP H07174695A JP 32222693 A JP32222693 A JP 32222693A JP 32222693 A JP32222693 A JP 32222693A JP H07174695 A JPH07174695 A JP H07174695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- sample chamber
- sample
- detector
- infrared ray
- 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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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑な光軸調整等の不要な簡易な赤外分光光
度計を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の赤外分光光度計は、一対の赤外線透
過性基板間に試料室を形成するとともに、前記一対の赤
外線透過性基板の光源に対向する位置側に波長選択手段
を、波長選択手段に対向する位置であって前記赤外線透
過性基板の他方側に赤外線検出手段を設置して、波長選
択手段、赤外線検出手段を試料室と一体化したことを特
徴とする。
度計を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の赤外分光光度計は、一対の赤外線透
過性基板間に試料室を形成するとともに、前記一対の赤
外線透過性基板の光源に対向する位置側に波長選択手段
を、波長選択手段に対向する位置であって前記赤外線透
過性基板の他方側に赤外線検出手段を設置して、波長選
択手段、赤外線検出手段を試料室と一体化したことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線の吸光度測定に
より液体もしくは気体の成分を測定する赤外分光光度計
に関する。更に詳しくは、乳成分（脂肪、蛋白、乳糖）
分析、オイル汚れなどに利用される赤外分光光度計に関
する。
より液体もしくは気体の成分を測定する赤外分光光度計
に関する。更に詳しくは、乳成分（脂肪、蛋白、乳糖）
分析、オイル汚れなどに利用される赤外分光光度計に関
する。
【０００２】
【従来技術】赤外領域にあらわれる物質の吸収スペクト
ルは、その物質（分子）の一部（原子、原子団）または
全体の振動、回転に関係しており、分子中の原子または
原子団の結合の仕方が異なれば、赤外吸収スペクトルは
すべて異なる。従って、未知物質の赤外吸収スペクトル
を測定すれば、特性吸収からその物質がどのような感応
基を持つかがわかり、また、標準物質の赤外吸収スペク
トル集のなかから測定したスペクトルと一致するものを
見つけて、未知物質の同定を行うこともできる。更に、
吸光度と試料の間にはランベルト・ベールの法則が適用
されるので、濃度既知の標準試料によって作成した検量
線を用いて定量分析を行うができる。
ルは、その物質（分子）の一部（原子、原子団）または
全体の振動、回転に関係しており、分子中の原子または
原子団の結合の仕方が異なれば、赤外吸収スペクトルは
すべて異なる。従って、未知物質の赤外吸収スペクトル
を測定すれば、特性吸収からその物質がどのような感応
基を持つかがわかり、また、標準物質の赤外吸収スペク
トル集のなかから測定したスペクトルと一致するものを
見つけて、未知物質の同定を行うこともできる。更に、
吸光度と試料の間にはランベルト・ベールの法則が適用
されるので、濃度既知の標準試料によって作成した検量
線を用いて定量分析を行うができる。
【０００３】かかる赤外分光分析に用いられる装置とし
ては、例えば図２の装置が知られている。この装置は、
光源１１からの光を反射ミラーＭ１で参照光と試料光の
２つに分割し、それぞれの光を回転板１２上の赤外領域
の光を選択透過するフィルタＦ１、Ｆ２を通した後、セ
クター１３により交互に試料セル１４に入射させるもの
である。
ては、例えば図２の装置が知られている。この装置は、
光源１１からの光を反射ミラーＭ１で参照光と試料光の
２つに分割し、それぞれの光を回転板１２上の赤外領域
の光を選択透過するフィルタＦ１、Ｆ２を通した後、セ
クター１３により交互に試料セル１４に入射させるもの
である。
【０００４】なお、図中Ｍ２〜Ｍ６は反射ミラー、１５
は検出器、１６は参照光と試料光の強度のバランスをと
るための櫛の歯のトリマ、１７は櫛の歯のトリマ１６を
駆動させるサーボモータ、１８はトリマ１６の位置を検
出するポテンショメータ、１９はサーボモータ用電源、
２０はポテンショメータ１８で検出したトリマ１６の位
置を検出する記録計である。
は検出器、１６は参照光と試料光の強度のバランスをと
るための櫛の歯のトリマ、１７は櫛の歯のトリマ１６を
駆動させるサーボモータ、１８はトリマ１６の位置を検
出するポテンショメータ、１９はサーボモータ用電源、
２０はポテンショメータ１８で検出したトリマ１６の位
置を検出する記録計である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、光源１１、反射ミラーＭ１〜Ｍ６の光学系が
焦点距離等の問題から大きくなり、また光軸に経時的な
ずれを生じさせないために光学系を載置する架台は剛性
が高く重いものとなっていた。さらに光軸の調整にはか
なりの熟練を要すため、装置の設計にもかなりの時間を
費やした。
装置では、光源１１、反射ミラーＭ１〜Ｍ６の光学系が
焦点距離等の問題から大きくなり、また光軸に経時的な
ずれを生じさせないために光学系を載置する架台は剛性
が高く重いものとなっていた。さらに光軸の調整にはか
なりの熟練を要すため、装置の設計にもかなりの時間を
費やした。
【０００６】そこで、本発明は、複雑な光軸調整等の不
要な簡易な赤外分光光度計を提供することを目的とす
る。
要な簡易な赤外分光光度計を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、光源と、該光源の光路上に配設される一対
の赤外線透過性基板と、該一対の赤外線透過性基板間に
形成される試料室と、前記一対の赤外線透過性基板の光
源に対向する位置側に設置される波長選択手段と、波長
選択手段に対向する位置であって前記赤外線透過性基板
の他方側に設置される赤外線検出手段とからなる。
決するため、光源と、該光源の光路上に配設される一対
の赤外線透過性基板と、該一対の赤外線透過性基板間に
形成される試料室と、前記一対の赤外線透過性基板の光
源に対向する位置側に設置される波長選択手段と、波長
選択手段に対向する位置であって前記赤外線透過性基板
の他方側に設置される赤外線検出手段とからなる。
【０００８】ここで、光源としては、例えば、グローバ
ー、ネルンストグロアー、ニクロム線、セラミックヒー
タなどの熱放射体を挙げることができるが、これらには
限定されない。赤外線透過性基板としては、シリコン基
板、赤外透過ガラスなどを用いることができる。基板の
厚さは、強度保持と透過効率の低下を防ぐためには０．
２mm〜１．０mmが好ましい。
ー、ネルンストグロアー、ニクロム線、セラミックヒー
タなどの熱放射体を挙げることができるが、これらには
限定されない。赤外線透過性基板としては、シリコン基
板、赤外透過ガラスなどを用いることができる。基板の
厚さは、強度保持と透過効率の低下を防ぐためには０．
２mm〜１．０mmが好ましい。
【０００９】また、試料室は、例えば一対の赤外線透過
性基板のいずれにも溝を切っておき、その溝が対向する
ように基板を張り合わせることにより形成できる。基板
の張り合わせは、ねじ、接着剤などにより行うことがで
きる。溝への試料の注入は、例えばキャピラリー管を溝
と接続させて行う。
性基板のいずれにも溝を切っておき、その溝が対向する
ように基板を張り合わせることにより形成できる。基板
の張り合わせは、ねじ、接着剤などにより行うことがで
きる。溝への試料の注入は、例えばキャピラリー管を溝
と接続させて行う。
【００１０】波長選択手段は、赤外域の特定の波長を選
択するもので、干渉フィルタなどを用いることができ、
かかる干渉フィルタは赤外線透過性基板に張り付けられ
る。張り付けは、基板に溝を切りそこに嵌め込むもの
や、接着剤やピンなどで行うことができる。
択するもので、干渉フィルタなどを用いることができ、
かかる干渉フィルタは赤外線透過性基板に張り付けられ
る。張り付けは、基板に溝を切りそこに嵌め込むもの
や、接着剤やピンなどで行うことができる。
【００１１】赤外線検出手段としては、例えば熱電対、
サーミスタボロメータ、サーモパイル、焦電検出器、硫
化鉛赤外線センサ、インジウム・アンチモン赤外線セン
サ、水銀・カドミウム・テルル赤外線センサなどを用い
ることができるが、これらに限定されず赤外線を検出で
きるものならば何でもよい。但し、焦電検出器は広い波
長領域（０．２〜２０μｍの波長領域）で平坦な感度特
性を持っているので、これを用いるのが特に好ましい。
焦電検出器に用いる結晶材料は、例えばタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3 ）系、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）
系、硫酸グリシン（ＴＧＳ）系、ＰＺＴセラミックス、
ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＦ2 ）系を用いることができ
る。
サーミスタボロメータ、サーモパイル、焦電検出器、硫
化鉛赤外線センサ、インジウム・アンチモン赤外線セン
サ、水銀・カドミウム・テルル赤外線センサなどを用い
ることができるが、これらに限定されず赤外線を検出で
きるものならば何でもよい。但し、焦電検出器は広い波
長領域（０．２〜２０μｍの波長領域）で平坦な感度特
性を持っているので、これを用いるのが特に好ましい。
焦電検出器に用いる結晶材料は、例えばタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3 ）系、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3 ）
系、硫酸グリシン（ＴＧＳ）系、ＰＺＴセラミックス、
ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＦ2 ）系を用いることができ
る。
【００１２】赤外線検出手段の赤外線透過性基板への張
り付けは、波長選択手段と同様に基板に溝を切りそこに
嵌め込むものや、接着剤やピンなどで行うことができ
る。
り付けは、波長選択手段と同様に基板に溝を切りそこに
嵌め込むものや、接着剤やピンなどで行うことができ
る。
【００１３】
【作用】本発明によれば、波長選択手段、赤外線検出手
段が試料室と一体化されているので、光学系がコンパク
トになり装置全体が小さくなる。
段が試料室と一体化されているので、光学系がコンパク
トになり装置全体が小さくなる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明の赤外分光光度計の側面図であ
り、図１（ｂ）は特に本発明の試料室周りの平面図であ
る。
図１（ａ）は、本発明の赤外分光光度計の側面図であ
り、図１（ｂ）は特に本発明の試料室周りの平面図であ
る。
【００１５】図中１はセラミックヒータ（約７００℃）
からなる光源で、この光源１の光路上に試料室Ｓを配設
する。試料室Ｓは、中央部が菱形に膨らんだフロー管
（形状は図１（ｂ）の破線参照）からなり、図中 INLET
から試料が入り OUTLET に出るようになっている。
からなる光源で、この光源１の光路上に試料室Ｓを配設
する。試料室Ｓは、中央部が菱形に膨らんだフロー管
（形状は図１（ｂ）の破線参照）からなり、図中 INLET
から試料が入り OUTLET に出るようになっている。
【００１６】２、２´は、一対の赤外線透過性基板たる
Ｓｉ基板で、その内面には試料室Ｓを挟み込むべく試料
室Ｓと同形状の溝が切ってある。
Ｓｉ基板で、その内面には試料室Ｓを挟み込むべく試料
室Ｓと同形状の溝が切ってある。
【００１７】Ｓｉ基板２の外面、すなわち光源１に対向
する側には干渉フィルタ３が張り付けてある。干渉フィ
ルタ３は６種類用意されており、図１（ｂ）の３−１、
３−３、３−５が測定波長選択用干渉フィルタ、３−
２、３−４、３−６が参照波長選択用干渉フィルタであ
る。かかる干渉フィルタ３−１〜３−６の透過する波長
は、例えば乳成分の脂肪、タンパク質、乳糖の分析を目
的とするときは、下表のものを用いる。
する側には干渉フィルタ３が張り付けてある。干渉フィ
ルタ３は６種類用意されており、図１（ｂ）の３−１、
３−３、３−５が測定波長選択用干渉フィルタ、３−
２、３−４、３−６が参照波長選択用干渉フィルタであ
る。かかる干渉フィルタ３−１〜３−６の透過する波長
は、例えば乳成分の脂肪、タンパク質、乳糖の分析を目
的とするときは、下表のものを用いる。
【００１８】 測定波長（干渉フィルタ） 参照波長（干渉フィルタ） 脂肪用 ３．５０μｍ（３−１） ５．５０μｍ（３−２） タンパク質用 ６．４６μｍ（３−３） ６．９０μｍ（３−４） 乳糖用 ９．５５μｍ（３−５） ７．８０μｍ（３−６）
【００１９】なお、干渉フィルタ３−１、３−３、３−
５の前方にはフィルタを透過する光を減光するアッテネ
ーター４が図示しない設置機構により設置されている。
アッテネーター４は、例えば微少駆動スリットからな
り、フィルタを遮蔽する度合いにより光量の調整が行わ
れる。更に、５はチョッパーで図示しない駆動機構によ
り駆動されて、光源１からの光を定期的に遮断（約１０
０Ｈｚ）する。
５の前方にはフィルタを透過する光を減光するアッテネ
ーター４が図示しない設置機構により設置されている。
アッテネーター４は、例えば微少駆動スリットからな
り、フィルタを遮蔽する度合いにより光量の調整が行わ
れる。更に、５はチョッパーで図示しない駆動機構によ
り駆動されて、光源１からの光を定期的に遮断（約１０
０Ｈｚ）する。
【００２０】また、Ｓｉ基板２´の外面で前記干渉フィ
ルタ３−１〜３−６と対向する位置には、干渉フィルタ
と同じ数の焦電型赤外線検出器Ｄが張り付けられてい
る。張り付けはＳｉ基板２´に溝を彫り、そこに検出器
Ｄを嵌め込むようになっている。検出器Ｄは焦電素子６
と前置増幅用ＦＥＴ（図示せず）がケース内に封入され
ており、焦電素子６はＤＬＡＴＧＳ（重水素置換アラニ
ンドープ硫酸三グリシン）もしくはＬｉＴａＯ3 からな
り、熱絶縁を取るためＳｉ基板２´から少し隙間（２０
０μｍ）を空けてケース内に設置される。焦電素子６と
前置増幅用ＦＥＴの接続は、各成分の測定波長側と参照
波長側のものが直列に極性をかえて接続されており、同
時に同一光量の光が入射した場合出力がキャンセルされ
るようになっている。
ルタ３−１〜３−６と対向する位置には、干渉フィルタ
と同じ数の焦電型赤外線検出器Ｄが張り付けられてい
る。張り付けはＳｉ基板２´に溝を彫り、そこに検出器
Ｄを嵌め込むようになっている。検出器Ｄは焦電素子６
と前置増幅用ＦＥＴ（図示せず）がケース内に封入され
ており、焦電素子６はＤＬＡＴＧＳ（重水素置換アラニ
ンドープ硫酸三グリシン）もしくはＬｉＴａＯ3 からな
り、熱絶縁を取るためＳｉ基板２´から少し隙間（２０
０μｍ）を空けてケース内に設置される。焦電素子６と
前置増幅用ＦＥＴの接続は、各成分の測定波長側と参照
波長側のものが直列に極性をかえて接続されており、同
時に同一光量の光が入射した場合出力がキャンセルされ
るようになっている。
【００２１】８は試料を混合・攪拌するホモジナイザー
で、積層圧電素子７により駆動される。ホモジナイザー
８は、Ｓｉ基板２´を貫通して試料室Ｓに面している。
で、積層圧電素子７により駆動される。ホモジナイザー
８は、Ｓｉ基板２´を貫通して試料室Ｓに面している。
【００２２】以上の構成からなる赤外分光光度計におい
て、その動作を次に説明する。まず測定すべき試料（例
えば乳成分）が図示しない送液ポンプにより試料室Ｓの
INLETに送り込まれ、積層圧電素子７により駆動される
ホモジナイザー８により試料がホモジナイズされる。ホ
モジナイズされた乳成分は、赤外線照射箇所（干渉フィ
ルタ３−１〜３−６が設置された箇所）に導かれ、赤外
吸収の有無が測定される。測定は、測定波長用の検出器
と参照波長用の検出器が極性を違えて直列に接続されて
いるので、その出力が０となるようにアッテネーター４
を移動させる。そうすれば、その移動量はその成分の含
有量に比例することになるので、その移動量をＣＰＵ
（図示せず）で計算し、表示及び印字を行う。
て、その動作を次に説明する。まず測定すべき試料（例
えば乳成分）が図示しない送液ポンプにより試料室Ｓの
INLETに送り込まれ、積層圧電素子７により駆動される
ホモジナイザー８により試料がホモジナイズされる。ホ
モジナイズされた乳成分は、赤外線照射箇所（干渉フィ
ルタ３−１〜３−６が設置された箇所）に導かれ、赤外
吸収の有無が測定される。測定は、測定波長用の検出器
と参照波長用の検出器が極性を違えて直列に接続されて
いるので、その出力が０となるようにアッテネーター４
を移動させる。そうすれば、その移動量はその成分の含
有量に比例することになるので、その移動量をＣＰＵ
（図示せず）で計算し、表示及び印字を行う。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、波長選択手段、赤外線
検出手段が試料室と一体化されているので、光学系がコ
ンパクトになり装置全体が小さくなる。また、複雑な光
軸調整等が不要となるので、装置の設計にも多大な労力
を要しないことになる。
検出手段が試料室と一体化されているので、光学系がコ
ンパクトになり装置全体が小さくなる。また、複雑な光
軸調整等が不要となるので、装置の設計にも多大な労力
を要しないことになる。
【図１】（ａ）は、本発明の赤外分光光度計の側面図、
（ｂ）は特に本発明の試料室周りの平面図
（ｂ）は特に本発明の試料室周りの平面図
【図２】従来の赤外分光光度計の概略図
１、１１…光源 ２、２´…Ｓｉ基板 ３…干渉フィルタ ６…焦電素子 Ｓ…試料室 Ｄ…焦電型赤外線検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 光源と、該光源の光路上に配設される一
対の赤外線透過性基板と、該一対の赤外線透過性基板間
に形成される試料室と、前記一対の赤外線透過性基板の
光源に対向する位置側に設置される波長選択手段と、波
長選択手段に対向する位置であって前記赤外線透過性基
板の他方側に設置される赤外線検出手段とからなる赤外
分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32222693A JPH07174695A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 赤外分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32222693A JPH07174695A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 赤外分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174695A true JPH07174695A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18141349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32222693A Pending JPH07174695A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 赤外分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174695A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100859131B1 (ko) * | 2006-05-04 | 2008-09-23 | 대한민국 | 우유의 신선도 판별용 근적외선 분광 분석 시스템 |
| CN103257122A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-08-21 | 浙江中一检测研究院股份有限公司 | 一种三波长红外检测车间空气中油雾的方法 |
| US9267882B2 (en) | 2013-03-27 | 2016-02-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Apparatus for detecting organic compounds and apparatus for manufacturing display device using the same |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32222693A patent/JPH07174695A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100859131B1 (ko) * | 2006-05-04 | 2008-09-23 | 대한민국 | 우유의 신선도 판별용 근적외선 분광 분석 시스템 |
| US9267882B2 (en) | 2013-03-27 | 2016-02-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Apparatus for detecting organic compounds and apparatus for manufacturing display device using the same |
| CN103257122A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-08-21 | 浙江中一检测研究院股份有限公司 | 一种三波长红外检测车间空气中油雾的方法 |
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