JPH08226891A - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
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- JPH08226891A JPH08226891A JP4898595A JP4898595A JPH08226891A JP H08226891 A JPH08226891 A JP H08226891A JP 4898595 A JP4898595 A JP 4898595A JP 4898595 A JP4898595 A JP 4898595A JP H08226891 A JPH08226891 A JP H08226891A
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- Japan
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- light
- light source
- measurement
- spectrophotometer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分光光度計の感度及び精度を向上させようと
する。 【構成】 実質上同一の分光特性を有する二以上の測定
用光源２、３の光を単一光路として合成し、単一の分光
器又は試料部８への入射光となるようにしたものであ
る。
する。 【構成】 実質上同一の分光特性を有する二以上の測定
用光源２、３の光を単一光路として合成し、単一の分光
器又は試料部８への入射光となるようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分光光度計、特に、紫
外・可視分光光度計における紫外域測定用光源の構成に
関するものである。
外・可視分光光度計における紫外域測定用光源の構成に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、分光光度計においては、紫外線
放射用の重水素放電管及び可視波長用のタングステン管
を用いて、紫外域から可視波長域までの分光を実施して
いる。当然ながら、紫外波長域専用として重水素放電管
のみ、可視波長域専用としてタングステン管のみを装備
したものも多いが、両方の光源を装備する分光光度計は
平面反射鏡等で光路を変換して、紫外・可視の波長域を
選択している。
放射用の重水素放電管及び可視波長用のタングステン管
を用いて、紫外域から可視波長域までの分光を実施して
いる。当然ながら、紫外波長域専用として重水素放電管
のみ、可視波長域専用としてタングステン管のみを装備
したものも多いが、両方の光源を装備する分光光度計は
平面反射鏡等で光路を変換して、紫外・可視の波長域を
選択している。
【０００３】紫外域用光源の一般的な発光メカニズム
は、炎光、弧光又はプラズマ方式があり、そのためのガ
ス放電管としては、低圧水銀ランプやキセノンランプも
用いられる。しかしながら、分光光度計の光源として
は、分光特性、安定性及び動作寿命等の見地から一般に
消費電力３０Ｗまでの封入型熱陰極重水素放電管が広く
用いられている。
は、炎光、弧光又はプラズマ方式があり、そのためのガ
ス放電管としては、低圧水銀ランプやキセノンランプも
用いられる。しかしながら、分光光度計の光源として
は、分光特性、安定性及び動作寿命等の見地から一般に
消費電力３０Ｗまでの封入型熱陰極重水素放電管が広く
用いられている。
【０００４】この重水素放電管は波長１６０ｎｍ〜３８
０ｎｍの連続光を発し、発光出力の安定性、発光効率及
び動作寿命等を勘案して前述の通り、電力３０ｗ程度が
限界とされている。消費電力１００Ｗ以上の重水素放電
管も存在するが、前記三特性の好ましい兼ね合いが得ら
れず、発光密度も小さいため、総じて発熱量が大きくな
り、水冷が必要となる等の問題があり、分光光度計用と
してはほとんど実用化されていない。
０ｎｍの連続光を発し、発光出力の安定性、発光効率及
び動作寿命等を勘案して前述の通り、電力３０ｗ程度が
限界とされている。消費電力１００Ｗ以上の重水素放電
管も存在するが、前記三特性の好ましい兼ね合いが得ら
れず、発光密度も小さいため、総じて発熱量が大きくな
り、水冷が必要となる等の問題があり、分光光度計用と
してはほとんど実用化されていない。
【０００５】したがって、典型的に、３０Ｗの重水素放
電管を測定用光源として用いた分光光度計を分子吸光光
度法、又は原子吸光光度法に応用する場合、感度及び精
度向上のために濃縮、抽出等を含む試料前処理や、発光
試薬のモル吸光計数、測光法及び測定法（例えば、二光
束法、微分法等）、測定変数（分光器の開口比、スリッ
ト幅、試料セル長さ等）、検出器の感度、演算及び信号
処理法、さらには、光源から検出器までの光学系のあり
方等に種々の工夫がなされている。
電管を測定用光源として用いた分光光度計を分子吸光光
度法、又は原子吸光光度法に応用する場合、感度及び精
度向上のために濃縮、抽出等を含む試料前処理や、発光
試薬のモル吸光計数、測光法及び測定法（例えば、二光
束法、微分法等）、測定変数（分光器の開口比、スリッ
ト幅、試料セル長さ等）、検出器の感度、演算及び信号
処理法、さらには、光源から検出器までの光学系のあり
方等に種々の工夫がなされている。
【０００６】光源としての放電管自体も分光光度計用と
して種々の改良が試みられているが、それ自体で感度向
上に直接寄与するものではない。他方、分子吸光光度法
においては、応用分野によってよりいっそうの感度向上
が要求される。例えば、環境測定では、排ガス中のアン
モニア量０．１ｐｐｍ、及びアルデヒド量０．１ｐｐｍ
の連続直接測定が要求され、溶液中の希土類元素につい
ても元素別に極低濃度から高濃度までの連続直接測定を
行うことが要求される。
して種々の改良が試みられているが、それ自体で感度向
上に直接寄与するものではない。他方、分子吸光光度法
においては、応用分野によってよりいっそうの感度向上
が要求される。例えば、環境測定では、排ガス中のアン
モニア量０．１ｐｐｍ、及びアルデヒド量０．１ｐｐｍ
の連続直接測定が要求され、溶液中の希土類元素につい
ても元素別に極低濃度から高濃度までの連続直接測定を
行うことが要求される。
【０００７】また、分光分析一般において、試料に照射
光を多数回往来させて延べ光路長を長くすることにより
感度を向上させる、いわゆるマルチパス法を適用するた
めにも、現在の光源装置では光量不足であり、それほど
光路長をのばすことはできない。
光を多数回往来させて延べ光路長を長くすることにより
感度を向上させる、いわゆるマルチパス法を適用するた
めにも、現在の光源装置では光量不足であり、それほど
光路長をのばすことはできない。
【０００８】一方、原子吸光法における特定元素のスペ
クトル光源としては、冷陰極中空放電管が用いられる。
感度向上を目的として出力の高輝度冷陰極放電管も製造
されているが、そのような放電管はスペクトルの幅、安
定性及び耐久性に問題があり、前述した高出力重水素放
電管と同様、実用化が進んでいない。原子吸光光度法に
おいては、希土類元素の他に砒素、アンチモン、珪素及
び硼素等の感度が低く、このため、フレームレス法や水
素化物法等で感度向上がなされている。
クトル光源としては、冷陰極中空放電管が用いられる。
感度向上を目的として出力の高輝度冷陰極放電管も製造
されているが、そのような放電管はスペクトルの幅、安
定性及び耐久性に問題があり、前述した高出力重水素放
電管と同様、実用化が進んでいない。原子吸光光度法に
おいては、希土類元素の他に砒素、アンチモン、珪素及
び硼素等の感度が低く、このため、フレームレス法や水
素化物法等で感度向上がなされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の観点か
ら、分光光度法の光源の光強度を大きくして分子又は原
子分光光度法の感度及び精度を向上させようとするもの
である。この試みは、前述した感度及び精度向上のため
の分光光度計関連技術に関する工夫と併用されるべきで
ある。
ら、分光光度法の光源の光強度を大きくして分子又は原
子分光光度法の感度及び精度を向上させようとするもの
である。この試みは、前述した感度及び精度向上のため
の分光光度計関連技術に関する工夫と併用されるべきで
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、実質上同一の分光特性（すなわち、強度‐
対‐波長）を有する二以上の測定用光源の光を単一光路
として合成し、単一の分光器又は試料部への入射光とな
るようにした分光光度計を構成したものである。
決するため、実質上同一の分光特性（すなわち、強度‐
対‐波長）を有する二以上の測定用光源の光を単一光路
として合成し、単一の分光器又は試料部への入射光とな
るようにした分光光度計を構成したものである。
【００１１】上記の構成における光源は、二以上の重水
素放電管又は二以上の冷陰極中空放電管とすることがで
きる。
素放電管又は二以上の冷陰極中空放電管とすることがで
きる。
【００１２】
【作用】本発明の構成によれば、光源強度の増強により
分子又は原子吸光光度計の感度及び精度が向上し、併せ
て分光光度計関連技術の工夫と組合せて多大の効果が得
られる。例えば、分子吸光光度法では、単行束を復行束
と併用し、また、単行束で実施しても従来の光源による
復行束と同等以上の精度が得られ、さらに、分光干渉を
低減するための波長変調による高次導関数法及びマルチ
パス法等に適用しては、本発明の機能と相乗して格段の
効果を発揮させることができる。
分子又は原子吸光光度計の感度及び精度が向上し、併せ
て分光光度計関連技術の工夫と組合せて多大の効果が得
られる。例えば、分子吸光光度法では、単行束を復行束
と併用し、また、単行束で実施しても従来の光源による
復行束と同等以上の精度が得られ、さらに、分光干渉を
低減するための波長変調による高次導関数法及びマルチ
パス法等に適用しては、本発明の機能と相乗して格段の
効果を発揮させることができる。
【００１３】また、原子吸光光度法においても、分子吸
光光度法と同じくフレーム法やフレームレス法、又は水
素化物法、すべての測光・測定に有効である。
光光度法と同じくフレーム法やフレームレス法、又は水
素化物法、すべての測光・測定に有効である。
【００１４】
【実施例】図１は本発明を紫外及び可視域の分子分光光
度計に適用した全体構成を示す略図である。図におい
て、１は光源部であり、実質上同一の分光特性を有する
紫外波長域発生用の重水素ランプからなる第１光源２及
び第２光源３を備えている。４は第１光源２及び第２光
源３を以降の同一光路に重ね合わせるためのレンズ、５
は同一光路に収斂した光を試料吸収部に入射させるため
のレンズ、６は可視波長域のタングステンランプ、７は
タングステンランプからの可視光を反射して試料吸収部
に入射させるための光軸交差位置と、前記レンズ５を通
った紫外光を試料部に導くためにその光軸交差位置から
後退した位置を占めることができる可動反射鏡であり、
その光軸／光軸外の移動はタングステンランプのオン／
オフと波長域の選択に連動する。８は試料吸収部であ
り、その本体をなす試料セルは測定対象及び測定目的に
より、または、照射光及び透過光の長さに応じて設計さ
れたものである。９は試料吸収部８の透過光を検出する
光電変換検出器、１０はその検出信号を増幅及び演算す
る測光部、そして、１１は表示記録部である。
度計に適用した全体構成を示す略図である。図におい
て、１は光源部であり、実質上同一の分光特性を有する
紫外波長域発生用の重水素ランプからなる第１光源２及
び第２光源３を備えている。４は第１光源２及び第２光
源３を以降の同一光路に重ね合わせるためのレンズ、５
は同一光路に収斂した光を試料吸収部に入射させるため
のレンズ、６は可視波長域のタングステンランプ、７は
タングステンランプからの可視光を反射して試料吸収部
に入射させるための光軸交差位置と、前記レンズ５を通
った紫外光を試料部に導くためにその光軸交差位置から
後退した位置を占めることができる可動反射鏡であり、
その光軸／光軸外の移動はタングステンランプのオン／
オフと波長域の選択に連動する。８は試料吸収部であ
り、その本体をなす試料セルは測定対象及び測定目的に
より、または、照射光及び透過光の長さに応じて設計さ
れたものである。９は試料吸収部８の透過光を検出する
光電変換検出器、１０はその検出信号を増幅及び演算す
る測光部、そして、１１は表示記録部である。
【００１５】上記の構成において、光源部は２個の重水
素ランプを有するため、光強度（絶対値）が大きくな
り、試料への入射光Ｉ0 と透過光Ｉの比率（Ｉ／Ｉ0 ）
の信頼性が向上する。また、極めて大きい吸収量及び極
めて微小な吸収量も正確に検出することができる。
素ランプを有するため、光強度（絶対値）が大きくな
り、試料への入射光Ｉ0 と透過光Ｉの比率（Ｉ／Ｉ0 ）
の信頼性が向上する。また、極めて大きい吸収量及び極
めて微小な吸収量も正確に検出することができる。
【００１６】図２は本発明をバックグラウンド補正機能
を有する原子吸光分光光度計に適用する全体構成を示し
たブロック線図である。図において、１’は光源部であ
り、実質上同一の分光特性を有する中空放電管からなる
第１光源１２及び第２光源１３を備えている。１４は第
１光源１２及び第２光源１３のスペクトル光路を重ね合
わせるためのレンズ、１５は同一光路に収斂した光をハ
ーフミラー１６に導くレンズである。１７はこのハーフ
ミラー１６に対してバックグラウンド補正用紫外線を照
射するための重水素放電管からなる第３光源ランプであ
り、この補正光路はハーフミラー１６により折り曲げら
れ、このミラー１６を透過した測定用光線と合成され
る。１８は試料原子化部であり、第１、第２及び第３光
源の光を入射し、ここで、原子吸収された光は波長選択
分光部１９への入射光となる。波長選択分光部１９は入
射光から所望のスペクトル波長を選択する。２０は光電
変換検出器、２１は増幅及び演算部、そして、２１は表
示記録部である。
を有する原子吸光分光光度計に適用する全体構成を示し
たブロック線図である。図において、１’は光源部であ
り、実質上同一の分光特性を有する中空放電管からなる
第１光源１２及び第２光源１３を備えている。１４は第
１光源１２及び第２光源１３のスペクトル光路を重ね合
わせるためのレンズ、１５は同一光路に収斂した光をハ
ーフミラー１６に導くレンズである。１７はこのハーフ
ミラー１６に対してバックグラウンド補正用紫外線を照
射するための重水素放電管からなる第３光源ランプであ
り、この補正光路はハーフミラー１６により折り曲げら
れ、このミラー１６を透過した測定用光線と合成され
る。１８は試料原子化部であり、第１、第２及び第３光
源の光を入射し、ここで、原子吸収された光は波長選択
分光部１９への入射光となる。波長選択分光部１９は入
射光から所望のスペクトル波長を選択する。２０は光電
変換検出器、２１は増幅及び演算部、そして、２１は表
示記録部である。
【００１７】上記の原子吸光分光光度計においても、図
１に示した分子吸光光度計と同様に測定の信頼性及び測
定濃度幅の拡大等の効果を得ることができる。
１に示した分子吸光光度計と同様に測定の信頼性及び測
定濃度幅の拡大等の効果を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上の通り、設計上一定出力
に抑えられた所定の光源装置（単体ランプ）を２以上設
け、かつその放出スペクトルを合成することにより分光
光度計における信頼性、精度及び感度等の諸特性を向上
させるものである。
に抑えられた所定の光源装置（単体ランプ）を２以上設
け、かつその放出スペクトルを合成することにより分光
光度計における信頼性、精度及び感度等の諸特性を向上
させるものである。
【図１】本発明の紫外及び可視域用分子分光光度計の実
施例を示すブロック線図である。
施例を示すブロック線図である。
【図２】本発明の原子吸光分光光度計の実施例を示すブ
ロック線図である。
ロック線図である。
１、１’ 光源部 ２ 第１光源ランプ（重水素放電管） ３ 第２光源ランプ（重水素放電管） ４、５ レンズ ６ タングステンランプ ７ 可動反射鏡 ８ 試料吸収部 ９、２０ 光電変換検出器 １０、２１ 増幅及び演算部 １１、２２ 表示記録部 １２ 第１光源ランプ（冷陰極中空放電管） １３ 第２光源ランプ（冷陰極中空放電管） １４、１５ レンズ １６ ハーフミラー １７ 第３光源ランプ １８ 試料原子化部 １９ 波長選択分光部
Claims (3)
- 【請求項１】 実質上同一の分光特性を有する二以上の
測定用光源の光を単一光路として合成し、単一の分光器
又は試料部への入射光となるようにしたことを特徴とす
る分光光度計。 - 【請求項２】 前記測定用光源が重水素放電管からなる
ことを特徴とする請求項１記載の分光光度計。 - 【請求項３】 前記測定用光源が冷陰極中空放電管から
なることを特徴とする請求項１記載の分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4898595A JPH08226891A (ja) | 1994-12-19 | 1995-02-13 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-335006 | 1994-12-19 | ||
| JP33500694 | 1994-12-19 | ||
| JP4898595A JPH08226891A (ja) | 1994-12-19 | 1995-02-13 | 分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226891A true JPH08226891A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=26389330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4898595A Pending JPH08226891A (ja) | 1994-12-19 | 1995-02-13 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08226891A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006173A1 (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Deuterium lamp box and portable light source |
| JP2006119130A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-05-11 | Shimadzu Corp | 光源装置 |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP4898595A patent/JPH08226891A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006173A1 (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Deuterium lamp box and portable light source |
| US6601972B2 (en) | 1999-07-16 | 2003-08-05 | Hamamatsu Photonics K.K. | Deuterium lamp box and portable light source apparatus |
| JP2006119130A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-05-11 | Shimadzu Corp | 光源装置 |
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