JPH08110302A - スペクトロフォトメータ及びライトガイドを有する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置１は、装置の測定トレイの外側寸法を有
し、したがってフォトメータ６の収容シュート５内に合
わせることによって、測定トレイを差し込むために収容
シュート等を有する通常のスペクトロフォトメータ６に
よって、大きく離れたところで測定を行なうことを可能
にする。 【構成】 装置１には、プリズム７又はミラーの形の光
転向部が設けられており、それによりまず入射した光
は、第一のライトガイドの方へ転向され、このライトガ
イドは、離れた測定位置８に通じる。第二のライトガイ
ドを介して戻された光は、その後再び、装置１内におい
てプリズム７又はミラーの形の第二の転向部により改め
て転向され、かつ測定トレイに場合にもこれを通って案
内される光が検出器の方へ出る位置から外に出る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトロフォトメー
タから外部測定位置へ及びここから再びスペクトロフォ
トメータの検出器へ戻るように液状媒体の解析のために
使われる光を案内するライトガイド、及びスペクトロフ
ォトメータにおけるこれらライトガイド用の端子を有す
る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可視光であろうと又は見えない光であろ
うとスペクトロフォトメータの光をライトガイドを介し
て外部測定位置に導き、かつそれから測定位置の後に再
びスペクトロフォトメータの検出器に戻すことは、周知
である。ここでは測定位置においてここにある媒体によ
り引き起こされる光の変化が評価できる。このことは、
従来一方において光源の範囲にかつ他方において検出器
の範囲にライトガイド用の適当な端子を有する特殊なス
ペクトロフォトメータを必要としていた。米国特許第４
４０３８６１号明細書によれば、測定光を直接セル（キ
ューペット）を通して導き、かつライトガイドを介して
遠いセル（キューペット）に案内することが公知であ
る。このことも、かなりの装置コストを要する。

【０００３】特開昭６０−２１９５２５号（Ａ）公報に
よれば、ライトガイドをプラグ状装置によってスペクト
ロフォトメータに接続することが公知である。さらに装
置内の測定位置が、相応した寸法の収容シュート内に設
けられており、この収容シュート内に測定セル（キュー
ペット）が合わされ又は挿入可能であるスペクトロフォ
トメータが周知である。しかしこのスペクトロフォトメ
ータは、光を測定位置の方へ送りかつここから戻ってく
る光を解析することによって、離れた測定位置において
測定を行なうためには不適当である。それどころか検査
すべき液体を測定セル（キューペット）によって直接ス
ペクトロフォトメータ内に挿入することが必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、セル
（キューペット）のために収容シュートを有するスペク
トロフォトメータを離れた測定位置における測定に適す
るようにすることができる、初めに述べたような装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】この見掛け上矛盾した課題
の解決策は、次の点にある。すなわち装置が、スペクト
ロフォトメータ内に合わせて挿入可能かつ光を加えるこ
とが可能なセル（キューペット）の外側寸法、及びその
内部に配置された光変向部及びライトガイド用の端子を
有し、かつ光変向部が、通常のセル（キューペット）に
おいて測定に使われる光用の入り口及び出口窓を設けた
この装置の位置にあり、その場合、第一の光変向部が、
スペクトロフォトメータから入射した光を第一のライト
ガイドに変向し、この第一のライトガイドが、測定位置
に通じ、かつ第二の光変向部が、第二のライトガイドに
おいて測定位置から戻る光をスペクトロフォトメータの
検出器に変向する。

【０００６】本発明による装置は、測定シュートにおい
てそれぞれスペクトロフォトメータのセル（キューペッ
ト）収容部に合わせたセル（キューペット）の外側寸法
を有するので、通常このような測定セル（キューペッ
ト）を収容するために使われるスペクトロフォトメータ
内に挿入することができるが、その場合、それでもなお
スペクトロフォトメータ自身に組み替え又はライトガイ
ド用の特殊接続を行なう必要なしに、測定は、離れた位
置においてライトガイドを介して行なうことができる。
スペクトロフォトメータに対してさらに大きな距離を有
する液体におけるスペクトロフォトメータ測定のために
も、特殊なかつ相応して高価なスペクトロフォトメータ
は必要なく、本発明による装置を測定セル（キューペッ
ト）の代わりに使用することによって、任意のあらゆる
スペクトロフォトメータを利用することが可能である。
したがって有利にも、このような通常のスペクトロフォ
トメータに、２つのライトガイドを介して連結されかつ
測定装置として使われる浸漬センサを接続することもで
き、この浸漬センサは、測定装置から離れて河川、池
等、容器、導管又は類似のもの内に挿入することができ
る。その場合、本発明による装置は、測定セル（キュー
ペット）の代わりに相応する収容シュート内へ挿入する
だけでよいので、有利にも比較的望ましい価格であり、
かつとりわけきわめて簡単に取り扱うことができる。

【０００７】装置がガラスからなり、かつ入り口窓の範
囲に、第一のライトガイドのために光入り口に対して直
角になったシュート又は通路に向けて第一の変向プリズ
ム又は変向ミラー、及びそれに対して平行にその通口に
配置された第二の変向プリズム又は変向ミラーを有する
別のライトガイドを有し、この第二の変向プリズム又は
変向ミラーに、光用の出口窓が対向していると有利であ
る。したがって装置は、セル（キューペット）と同様に
構成でき、かつガラスからなることができ、その場合、
測定通路への供給導管及び放出導管の代わりにライトガ
イドを収容する適当な通路が設けられていつが、一方そ
の他の点では通常の測定区間の範囲に、一方において第
一のライトガイドのため及び他方において光を再び戻す
第二のライトガイドのために、光用の変向部が設けられ
ているので、測定のために必要な光は、測定セル（キュ
ーペット）におけるものと同様に装置に侵入し、かつラ
イトガイド及び測定区間を通過した後に、それから再び
セル（キューペット）の場合と同じ位置において装置か
ら出て、したがって正確にはフォトメータの検出器内に
導かれる。その場合、光を変向するためにプリズムを利
用することは、ミラーに対して、４５°でプリズム面に
光が入射しかつその下にエアギャップが配置されている
場合に全反射が可能になり、したがって実質的に光損失
が生じないという利点を有する。

【０００８】測定誤差及び光損失を避ける本発明の構成
は、両方の光変向部の間に光学的分離壁、とくに黒くし
たガラスが挿入されており、有利には溶かし込まれてい
るようにすることができる。それにより本発明による装
置における光入り口及び光出口は、互いに完全に分離す
ることができる。これも、光損失を防止し、かつ検出器
における測定誤差を回避する。

【０００９】全体として、セル（キューペット）の代わ
りにプラグのように通常のフォトメータの収容シュート
内に挿入でき、かつそれによりフォトメータから離れた
測定位置における測定を問題なく行なうことができるラ
イトガイドの接続を可能にする装置が得られる。したが
って既存のフォトメータは、本発明による装置の助けに
よりこのような遠隔測定のために問題なく利用すること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。この
図面はいずれも一部概略的表示である。図１は、それ自
体セル（キューペット）のために使われるフォトメータ
の収容シュート内に挿入できかつこのようなライトガイ
ドを接続して離れた測定位置へ案内するライトガイド用
端子を有する本発明による装置を示し、その場合、一方
のライトガイドの出口開口は、第二のライトガイドの入
り口開口と一直線上にあり、かつこれら両方のライトガ
イドの間に、測定容器、測定セル（キューペット）又は
類似のものの形の測定区間が配置されている。

【００１１】図２は、図１に相当する図を示し、その場
合、両方のライトガイドは浸漬センサに接続されてお
り、この浸漬センサ自体は測定区間を有し、その場合、
浸漬センサ内の両方のライトガイドは、互いに平行に延
びており、かつ光は、一方のライトガイドから他方のも
のへ９０°だけ二度変向され、かつそれから測定区間を
通って放出ライトガイドへ案内されている。

【００１２】図３は、光侵入の方向にフォトメータの収
容シュート内に合わされた本発明によるプラグ状の装置
の図を示し、図４は、図３の切断線ＩＶ−ＩＶによる装
置の縦断面を示し、かつ図５は、図３及び４による装置
の平面図を示している。

【００１３】全体に１で示す装置は、ライトガイド３用
の端子２を有し、その場合、これら端子は、図４によれ
ば、ハウジング４の内部に加工された平行な通路又は入
り口開口として構成されており、このことは、とりわけ
図４及び５を一緒に考察すれば明らかである。この装置
１は、図１及び２に一部だけ概略的に示したスペクトロ
フォトメータ６の収容シュート５内に合わされた測定セ
ル（キューペット）等の外側寸法を有し、すなわち通常
のようにこのフォトメータ６内に挿入されるセル（キュ
ーペット）に代わって、この収容シュート５内に装置１
を挿入することができる。

【００１４】装置１の内部には、プリズム７として形成
された２つの光変向部があり、その場合、第一の光変向
部は、矢印Ｐｆ１にしたがってスペクトロフォトメータ
から入射した光を第一のライトガイド３の方へ変向し、
このライトガイドは、全体に８で示した離れた測定位置
に通じており、一方第二の光変向部は、測定位置８から
戻った光をスペクトロフォトメータの検出器の方へ変向
する。第一の変向部における光ビームの経路は矢印Ｐｆ
１及びＰｆ２によって、ライトガイドを通るその後の経
路は矢印Ｐｆ３によって、測定位置８を通る経路は矢印
Ｐｆ４によって、かつ戻る光は矢印Ｐｆ５によって、図
１及び２に概略的に示されている。図２による実施例に
おいて測定位置８では二重の光変向が行なわれ、それ故
にここでは全体で３つの矢印Ｐｆ４が示され、その場
合、Ｐｆ４は、本来の測定区間９を通過している。

【００１５】この時戻る光は、矢印Ｐｆ６にしたがって
変向プリズム７に導かれ、かつここで矢印Ｐｆ７にした
がって直角に出るので、この時光は、すでに述べたよう
に、スペクトロフォトメータ６の検出器に達する。

【００１６】その場合、光変向部を含むプリズム７は、
さもなければフォトメータ６内にセル（キューペット）
を挿入することができる場合に測定に使われる光のため
の入り口及び出口窓が設けられている装置１の位置に配
置されている。したがってスペクトロフォトメータ自体
における測定と評価には何の変化もないが、それにもか
かわらずこのフォトメータ６に特殊な様式の組み替えを
行なう必要なく、スペクトロフォトメータ６からさらに
遠く離れたところに測定位置を設けることができるよう
になる。本発明による装置１は、セル（キューペット）
又は適当なライトガイド端子を有するプラグと同様に、
フォトメータ６の収容シュート５内に挿入し、かつ必要
な場合には固定し、例えばクランプすれば十分である。

【００１７】図１による実施例において、両方のライト
ガイド３は、測定位置８の範囲において互いに一直線上
にあり、かつその間で光は、測定容器１１を通り抜ける
が、第二の実施例においてライトガイド３は、浸漬セン
サ１２に結合されており、その中において光は、矢印Ｐ
ｆ４にしたがって一方のライトガイドから他方のものへ
それぞれ９０°づつ２度変向され、かつ第二の変向の後
に測定区間９を通過する。したがってこの場合、離れた
測定位置８において浸漬センサ１２は、容器１３又は場
合によっては河川、池、導管等に接合又は浸漬すること
ができる。それでもなお、ライトガイドは、セル（キュ
ーペット）に代わってフォトメータ６内に差し込むこと
ができるソケット状の装置１に結合されているので、測
定区間９における光の変化を検出し又は解析するため、
通常市販のフォトメータ６を利用することができる。

【００１８】装置１は、目的に合うようにガラスからな
り、かつ入り口窓１４の範囲に第一の変向プリズム７を
有し、それにより光は、第一のライトガイド３のための
通路等へ直角に変向させられる。これに対して平行に別
の通路等内に第二のライトガイドの端子２が配置されて
おり、この端子の通口にすでに述べた第二の変向プリズ
ム７が設けられており、この第二の変向プリズムは、入
り口窓がプリズム７の面によって形成されているのと同
様に、光用の出口窓を形成している。

【００１９】図４によれば、両方のプリズム７の間に光
学的分離壁１５が設けられており、この分離壁は、黒い
ガラスからなることができ、かつ有利には溶かし込まれ
ている。それにより矢印Ｐｆ１にしたがって侵入した光
ビームが矢印Ｐｆ７にしたがって出る光ビームと一直線
上にあるとしても、両方の光経路は、互いに完全に分離
されている。なお光の変向に使われるプリズム７の傾斜
面１６にそれぞれ１つのエアギャップ１７が設けられて
いるので、光の全反射が達成されることは明らかであ
る。ライトガイド３への入り口又は第二のライトガイド
３の出口に、光ビームを良好に収束するためにそれぞれ
集光レンズ１８が設けられている。

【００２０】通常フォトメータ６により、収容シュート
５内に挿入されたセル（キューペット）における測定を
行なうことができる。しかし離れた測定位置８において
相応した測光検査を行なおうとする場合、このようなセ
ル（キューペット）の代わりに、本発明による装置１が
測定シュート５内に導入され、その後、セル（キューペ
ット）におけるものとちょうど同じように測定を行なう
ことができる。したがって、測定位置８がフォトメータ
６に対して大きな距離を有し、かつライトガイド３を介
してしか到達できないときにでも、従来通常のしばしば
既存のスペクトロフォトメータ６によって測定が可能で
ある。その場合スペクトロメータ３における手間のかか
る組み替えは必要ない。

【００２１】装置１は、装置がこのようなセル（キュー
ペット）の外側寸法を有し、したがってフォトメータ６
の収容シュート５内に合わされていることによって、測
定セル（キューペット）を差し込むための収容シュート
等を有する通常のスペクトロフォトメータ６によって大
きく離れたところで測定を行なうことを可能にする。装
置１内に、プリズム７又はミラーの形の光変向部が設け
られており、それによりまず入射光は、第一のライトガ
イドの方へ変向され、このライトガイドは離れた測定位
置８に通じている。第二のライトガイドを介して戻され
た光は、それから再び装置１内においてプリズム７又は
ミラーの形の第二の変向部を通って改めて変向され、か
つ測定セル（キューペット）においてこれを通る光が検
出器に出る位置から外に出る。個々の部品及びその対応
を適当に選択することにより、装置の横断面の外側寸法
を、標準セル（キューペット）のものに、したがって１
０ｍｍセル（キューペット）の場合に１２．５ｍｍ×１
２．５ｍｍに制限することが可能である。

【００２２】

【効果】以上記載のごとく本発明によれば、セル（キュ
ーペット）のために収容シュートを有するスペクトロフ
ォトメータを離れた測定位置における測定に適するよう
にすることができる。又本発明は、装置の測定セル（キ
ューペット）の外側寸法を有し、したがってフォトメー
タの収容シュート内に合わせることによって、測定セル
（キューペット）を差し込むために収容シュート等を有
する通常のスペクトロフォトメータによって、大きく離
れたところで測定を行なうことを可能にする等の種々の
著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】スペクトロフォトメータ及びライトガイドを有
する本発明の実施例にかかる装置の全体構成図である。

【図２】両方のライトガイドが浸漬センサに接続されて
いる本発明の他の実施例にかかる装置の全体構成図であ
る。

【図３】図３は、光侵入の方向にフォトメータの収容シ
ュート内に合わされた本発明の実施例にかかるプラグ状
の装置の要部拡大正面図を示す。

【図４】図３の切断線ＩＶ−ＩＶによる縦断面を示す。

【図５】図３及び４による装置の平面図を示す。

【符号の説明】

６ スペクトロフォトメータ ８ 外部測定位置 ３ ライトガイド ２ ライトガイド用の端子 １ 装置 ７ 第一の変向プリズム １５ 光学的分離壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトロフォトメータ（６）等から外
   部測定位置（８）へ及びここから再びスペクトロフォト
   メータ（６）の検出器へ戻るように液状媒体の解析のた
   めに使われる光を案内するライトガイド（３）、及びス
   ペクトロフォトメータ（６）におけるこれらライトガイ
   ド（３）用の端子（２）を有する装置（１）において、
   装置（１）が、スペクトロフォトメータ（３）内に合わ
   せて挿入可能かつ光を加えることが可能なセル（キュー
   ペット）の外側寸法、及びその内部に配置された光変向
   部及びライトガイド（３）用の端子（２）を有し、かつ
   光変向部が、通常のセル（キューペット）において測定
   に使われる光用の入り口及び出口窓を設けたこの装置
   （１）の位置にあり、その場合、第一の光変向部が、ス
   ペクトロフォトメータ（６）から入射した光を第一のラ
   イトガイド（３）に変向し、この第一のライトガイド
   が、測定位置（８）に通じ、かつ第二の光変向部が、第
   二のライトガイド（３）において測定位置（８）から戻
   る光をスペクトロフォトメータ（６）の検出器に変向す
   ることを特徴とするスペクトロフォトメータ及びライト
   ガイドを有する装置。
2. 【請求項２】 装置がガラスからなり、かつ入り口窓の
   範囲に、第一のライトガイド（３）のために光入り口に
   対して直角になったシュート又は通路に向けて第一の変
   向プリズム（７）又は変向ミラー、及びそれに対して平
   行にその通口に配置された第二の変向プリズム（７）又
   は変向ミラーを有する別のライトガイド（３）を有し、
   この第二の変向プリズム又は変向ミラーに、光用の出口
   窓が対向しており、又はこの窓を形成してることを特徴
   とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 両方の光変向部の間に光学的分離壁（１
   ５）、特に黒くしたガラスが挿入されており、有利には
   溶かし込まれていることを特徴とする、請求項１記載の
   装置。
4. 【請求項４】 装置（１）の横断面の外側寸法が、標準
   セル（キューペット）のものに相当し、且つ特に１２．
   ５ｍｍ×１２．５ｍｍである事を特徴とする請求項１に
   記載の装置。