JPH08233659A - Spectrophotometer - Google Patents
SpectrophotometerInfo
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- JPH08233659A JPH08233659A JP4103495A JP4103495A JPH08233659A JP H08233659 A JPH08233659 A JP H08233659A JP 4103495 A JP4103495 A JP 4103495A JP 4103495 A JP4103495 A JP 4103495A JP H08233659 A JPH08233659 A JP H08233659A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、フォトダイオードアレ
イを受光素子に用いた分光光度計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectrophotometer using a photodiode array as a light receiving element.
【0002】[0002]
【従来の技術】分光光度計においてフォトダイオードア
レイを検出器の受光素子として使用しているものがあ
る。フォトダイオードアレイを検出器とした分光光度計
は、時々刻々のスペクトルの変化が検出できることか
ら、医薬品、食品、化学工業など各種の分析に用いら
れ、汎用の分光光度計だけでなくたとえば液体クロマト
グラフの検出器としても需要が急増している。特に、液
体クロマトグラフの検出器として用いる場合には高感度
の分析能力を有するものが要求される。2. Description of the Related Art In some spectrophotometers, a photodiode array is used as a light receiving element of a detector. A spectrophotometer using a photodiode array as a detector can detect changes in the spectrum every moment, so it is used for various analyzes such as pharmaceuticals, foods, and the chemical industry.For example, not only a general-purpose spectrophotometer but also a liquid chromatograph The demand for the detector is rapidly increasing. In particular, when used as a detector for a liquid chromatograph, a detector having a highly sensitive analytical ability is required.
【0003】一方、分光光度計にはシングルビーム方式
とダブルビーム方式とがある。シングルビーム方式は、
測定光路をひとつにして、その光路上に測定試料と参照
試料とを順々に取り付けて別々に測定し、後に演算処理
して測定をするものである。ダブルビーム方式は、測定
光路をビームスプリッタ等により2つに分割し、一方に
測定試料を、他方に参照試料を取り付けて同時に測定を
行うようにしたものである。ダブルビーム方式は参照セ
ルによる補正が同時に行えるのでドリフトが生じにくく
安定した測定が行える。On the other hand, the spectrophotometer includes a single beam system and a double beam system. The single beam method is
The measurement optical path is set as one, and the measurement sample and the reference sample are sequentially mounted on the optical path, the measurements are separately performed, and the arithmetic processing is performed later to perform the measurement. In the double beam method, the measurement optical path is divided into two by a beam splitter or the like, a measurement sample is attached to one side, and a reference sample is attached to the other side so that the measurement is performed simultaneously. Since the double beam method can perform correction by the reference cell at the same time, drift is less likely to occur and stable measurement can be performed.
【0004】しかし、フォトダイオードアレイ素子自身
が非常に効果であること、またダブルビームにすると光
学系が複雑になるなどの理由で現在市販されているフォ
トダイオードアレイを用いた分光光度計はシングルビー
ムを採用している。However, due to the fact that the photodiode array element itself is very effective, and the optical system becomes complicated when a double beam is used, a spectrophotometer using a photodiode array currently on the market has a single beam. Has been adopted.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シング
ルビーム方式で高感度分析を行う場合に、光源により発
する熱を効果的に外部へ逃がしてやらないと、光学系が
熱の影響を受けることによりベースラインの不安定さを
生じてしまう。光源や光源室チャンバーをファン等で直
接的に強制冷却しようとすると、その回りに風の影響が
現れるので光源チャンバーに隣接して設けられる前光学
部や検出系が風の影響で環境温度の変化を受け易くなっ
てしまうことになる。However, in the case of performing high-sensitivity analysis by the single beam method, unless the heat generated by the light source is effectively released to the outside, the optical system will be affected by the heat and the base will be affected. This will cause line instability. If you try to forcibly cool the light source or the light source chamber directly with a fan, the influence of the wind will appear around it, so the front optical part and the detection system installed adjacent to the light source chamber will change the environmental temperature due to the wind. It will be easier to receive.
【0006】特に、近年広い波長範囲でのスペクトルを
採取するため、複数の光源を同時に点灯し、それらの光
を混合して使うこともあり、発熱量が大きくなるので、
光源から発生する熱の排除が重要な課題となっていた。Particularly, in recent years, in order to collect a spectrum in a wide wavelength range, a plurality of light sources may be turned on at the same time, and the lights may be mixed to be used.
The elimination of heat generated from the light source has been an important issue.
【0007】本発明は以上のような課題を解決し、フォ
トダイオードアレイを用いたシングルビーム分光光度計
の温度による影響を低減させて安定化した分光光度計を
提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a spectrophotometer which is stabilized by reducing the influence of the temperature of a single beam spectrophotometer using a photodiode array.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
になされた本発明の分光光度計は、光源を内蔵する光源
チャンバー、被測定試料に光源からの測定光を入射させ
る前光学部、被測定試料により吸収あるいは反射された
測定光をフォトダイオードアレイにより検出する検出
部、を遮蔽壁内に設置したシングルビーム方式の分光光
度計において、光源チャンバーにヒートパイプの一端を
密着させ、ヒートパイプの他端を遮蔽壁外に露出させる
ともに、遮蔽壁外に出たヒートパイプ部分を冷却する冷
却手段を設けたことを特徴とする。以下、この分光光度
計がどのように作用するかを説明する。The spectrophotometer of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, comprises a light source chamber containing a light source, a front optical section for allowing the measurement light from the light source to enter the sample to be measured, In a single-beam spectrophotometer in which a detection unit that detects the measurement light absorbed or reflected by the measurement sample with a photodiode array is installed in the shielding wall, one end of the heat pipe is closely attached to the light source chamber, It is characterized in that the other end is exposed to the outside of the shielding wall, and a cooling means for cooling the heat pipe portion exposed to the outside of the shielding wall is provided. Hereinafter, how this spectrophotometer works will be described.
【0009】[0009]
【作用】本発明の分光光度計では、光源の発熱は、光源
室チャンバーからヒートパイプを介して外部に伝達さ
れ、そして遮蔽壁外部に設けた冷却手段によりヒートパ
イプが冷却されることで効果的に放熱される。冷却手段
は遮蔽壁外に設けられていて、分光光度計の光学系とは
遮られているので、これらは冷却手段からの直接の影響
を受けずにすみ、特に温度の影響を受け易いフォトダイ
オードアレイについても環境温度の変化が少なくなるの
でベースラインの変動は小さくなる。したがって、シン
グルビーム方式の測定でも温度ドリフトが小さくなって
安定した測定が行える。In the spectrophotometer of the present invention, the heat generated by the light source is effectively transmitted from the light source chamber to the outside through the heat pipe, and the heat pipe is cooled by the cooling means provided outside the shielding wall. Is radiated to. Since the cooling means is provided outside the shielding wall and is shielded from the optical system of the spectrophotometer, these need not be directly affected by the cooling means, and the photodiodes that are particularly susceptible to temperature For the array as well, the change in the ambient temperature is small, and therefore the fluctuation of the baseline is small. Therefore, even with the single-beam measurement, the temperature drift is small and stable measurement can be performed.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図1は本発明の一実施例を示すシングルビーム方式
分光光度計の構成図である。図に示すように、1、2は
発光スペクトルの波長領域が異なる光源であり、たとえ
ば紫外域用の重水素ランプ1と可視域用のハロゲンラン
プ2の組み合わせが用いられる。3、4は光源を内蔵す
る光源チャンバーでその一部には光を取り出すための窓
が開けられていて、透過部材5、6、7、8が取り付け
てある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a single beam type spectrophotometer showing an embodiment of the present invention. As shown in the figure, 1 and 2 are light sources having different emission spectrum wavelength regions, for example, a combination of a deuterium lamp 1 for the ultraviolet region and a halogen lamp 2 for the visible region is used. Reference numerals 3 and 4 denote light source chambers having a built-in light source, a part of which is provided with a window for extracting light, and transparent members 5, 6, 7, and 8 are attached thereto.
【0011】光源チャンバー3、4に隣接して、前光学
部18が設けられる。前光学部18では光混合素子9が
あり、光源1、2からの光を混合して、ミラー10を介
してフローセル13に入射させる。シャッタ11はモー
タ12により駆動され、後述するフォトダイオードアレ
イの暗電流測定の際に光路を遮断するのに使用される。
前光学部18に隣接して、検出部としてのポリクロ室
19が設けられる。ポリクロ室19にはグレーティング
15とフォトダイオードアレイ16が設けてあり、フロ
ーセル13を通過した測定光がグレーティング15によ
り分光され、フォトダイオードアレイ16により各波長
ごとの光出力がほぼ同時に検出される。フォトダイオー
ドアレイ16の検出信号は分光光度計の信号処理回路に
送られ、演算処理が行えるようにしてある。前光学部1
8と、ポリクロ室19との境界部分にはスリット14が
設けられ、測定光以外の影響を受けないようにしてい
る。A front optical section 18 is provided adjacent to the light source chambers 3 and 4. The front optical section 18 has a light mixing element 9, which mixes the light from the light sources 1 and 2 and makes it enter the flow cell 13 via the mirror 10. The shutter 11 is driven by the motor 12 and is used to block the optical path when measuring the dark current of the photodiode array described later.
A polychromatic chamber 19 as a detection unit is provided adjacent to the front optical unit 18. A grating 15 and a photodiode array 16 are provided in the polychromatic chamber 19, the measurement light that has passed through the flow cell 13 is separated by the grating 15, and the photodiode array 16 detects the light output for each wavelength almost at the same time. The detection signal of the photodiode array 16 is sent to the signal processing circuit of the spectrophotometer so that arithmetic processing can be performed. Front optical part 1
8 is provided at a boundary portion between the polychromatic chamber 19 and the polychromatic chamber 19 so as to prevent influences other than the measurement light.
【0012】なお、光源の点灯、シャッタ等の駆動部分
の制御、フォトダイオードアレイの駆動制御等装置の制
御、および測定データの演算処理は、分光光度計の全体
を制御するコンピュータ制御部により行われる。The computer control unit for controlling the entire spectrophotometer controls the lighting of the light source, the control of the drive part such as the shutter, the control of the device such as the drive control of the photodiode array, and the arithmetic processing of the measurement data. .
【0013】以上は従来からの分光光度計と同じような
構成である。本発明の装置ではさらに光源チャンバー
3、4の壁面に一端を密着するようにした棒状のヒート
シンク19、20が取り付けられている。ヒートシンク
19、20は良熱伝導体で作られ、光源チャンバー3、
4の熱がヒートシンク19、20の他端側に伝達されや
すいようにしてある。ヒートシンク19、20の他端側
には放熱性を向上するための冷却フィン23、24が接
続されるとともに、この冷却フィン23、24に向けて
空冷用のファン22が取り付けられている。ヒートシン
ク19、20の中央付近には冷却ファン22の風が光源
チャンバー3、4、測光光学室18、ポリクロ室19に
直接的に当たらないようにするため、少なくともヒート
シンクと接触する部分が断熱材料からなる遮蔽壁21に
より仕切られている。すなわち、ヒートシンク23、2
4は遮蔽壁21を貫通するように取り付けてあり、遮蔽
壁21内にある光源チャンバー3、4からの熱を遮蔽壁
21外にある冷却フィン23、24に伝達するようにし
ている。なお、遮蔽壁21全体を断熱部材としてもよい
のはもちろんである。冷却ファン22により発生する風
は、装置全体を囲むハウジング28に設けた排気口29
から外部へ排出される。The above is the same structure as the conventional spectrophotometer. In the apparatus of the present invention, rod-shaped heat sinks 19 and 20 each having one end closely attached to the wall surfaces of the light source chambers 3 and 4 are attached. The heat sinks 19 and 20 are made of a good heat conductor, and the light source chamber 3 and
The heat of No. 4 is easily transmitted to the other ends of the heat sinks 19 and 20. Cooling fins 23 and 24 for improving heat dissipation are connected to the other ends of the heat sinks 19 and 20, and an air cooling fan 22 is attached to the cooling fins 23 and 24. In order to prevent the wind of the cooling fan 22 from directly hitting the light source chambers 3, 4, the photometric optical chamber 18, and the polychromatic chamber 19 near the center of the heat sinks 19 and 20, at least a portion contacting the heat sink is made of a heat insulating material. It is partitioned by a shield wall 21. That is, the heat sinks 23, 2
Reference numeral 4 is attached so as to penetrate the shield wall 21, and heat from the light source chambers 3 and 4 inside the shield wall 21 is transferred to the cooling fins 23 and 24 outside the shield wall 21. Of course, the entire shielding wall 21 may be used as a heat insulating member. The wind generated by the cooling fan 22 is an exhaust port 29 provided in a housing 28 that surrounds the entire device.
Is discharged from the outside.
【0014】次に本装置の動作を説明する。測定をする
ときは、2つの光源、すなわち重水素ランプ1とハロゲ
ンランプ2とが同時に点灯され、光混合素子9により混
合された測定光がミラー10を介してフローセル13の
試料に入射される。フローセル13内の試料により吸収
を受けた測定光はスリット14を介してグレーティング
15に至り、これにより分光された各波長の光がそれぞ
れに対応するフォトダイオードアレイ16の各素子によ
り同時に検出されて信号処理回路に送られる。これによ
り紫外領域から可視領域にかけての広い波長領域にわた
るスペクトルが同時に検出することができる。Next, the operation of this apparatus will be described. At the time of measurement, two light sources, that is, the deuterium lamp 1 and the halogen lamp 2 are simultaneously turned on, and the measurement light mixed by the light mixing element 9 is incident on the sample of the flow cell 13 via the mirror 10. The measurement light absorbed by the sample in the flow cell 13 reaches the grating 15 through the slit 14, and the light of each wavelength dispersed by the measurement light is simultaneously detected by each element of the photodiode array 16 corresponding thereto, and a signal is obtained. Sent to the processing circuit. As a result, a spectrum over a wide wavelength range from the ultraviolet region to the visible region can be detected at the same time.
【0015】測定のために重水素ランプ1と、ハロゲン
ランプ2とを同時に点灯することにより光だけでなく熱
が発生するが、発生した熱は良熱伝導体のヒートシンク
19、20により遮蔽壁21外の冷却フィン23、24
に伝達され、冷却ファン22により強制的に空冷され
る。したがって、光源チャンバー3、4の熱は効果的に
外部に放熱され、前光学部18、ポリクロ室19への熱
の流入を抑えることができる。しかも冷却ファン22は
遮蔽壁21の外にあり前光学部18やポリクロ室19は
風の影響を受けない。したがって、シングルビーム方式
のように測定試料と参照試料とを別々に測定する装置で
もドリフト量が小さくなるので、安定である。 本実施
例では2つの光源を同時に使用しているが、光源が1つ
のときでも程度の差はあるが同じ効果が得られる。When the deuterium lamp 1 and the halogen lamp 2 are simultaneously turned on for measurement, not only light but also heat is generated. The generated heat is shielded by the heat sinks 19 and 20 which are good heat conductors. Outside cooling fins 23, 24
And is forcibly cooled by the cooling fan 22. Therefore, the heat of the light source chambers 3 and 4 is effectively dissipated to the outside, and the inflow of heat to the front optical unit 18 and the polychromatic chamber 19 can be suppressed. Moreover, since the cooling fan 22 is located outside the shielding wall 21, the front optical section 18 and the polychromatic chamber 19 are not affected by the wind. Therefore, even in a device such as a single beam system that separately measures a measurement sample and a reference sample, the drift amount is small, and thus it is stable. In the present embodiment, two light sources are used at the same time, but the same effect can be obtained even if there is only one light source, although there is a degree of difference.
【0016】また、図1に示したように光源チャンバー
3、4は断熱部材25、26を介して前光学部18に接
続するようにすれば、さらに熱の影響を受けにくくする
ことができ、ドリフトがさらに生じにくくなる。Further, as shown in FIG. 1, if the light source chambers 3 and 4 are connected to the front optical section 18 via the heat insulating members 25 and 26, the influence of heat can be further reduced. Drift is less likely to occur.
【0017】また、冷却ファン22によって強制冷却さ
れる冷却フィン23、24近傍に温度センサを設けて、
この温度センサからの信号を冷却ファン22にフィード
バックすることにより冷却ファン22の回転数をコント
ロールするようにすれば環境温度の変化の影響をさらに
受けにくくすることができる。Further, a temperature sensor is provided near the cooling fins 23 and 24 which are forcibly cooled by the cooling fan 22,
If the rotation speed of the cooling fan 22 is controlled by feeding back the signal from the temperature sensor to the cooling fan 22, the influence of the change in the environmental temperature can be further reduced.
【0018】以下に、本発明の実施態様をまとめてお
く。 (1)光源を内蔵する複数の光源チャンバー、被測定試
料に光源からの光を入射させる前光学部、被測定試料に
より吸収あるいは反射された測定光をフォトダイオード
アレイにより検出する検出部、を遮蔽壁内に設置したシ
ングルビーム方式の分光光度計において、各光源チャン
バーにヒートパイプの一端を密着させ、ヒートパイプの
他端を遮蔽壁外に露出させるともに、外部に出たヒート
パイプ部分を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とす
る分光光度計。 (2)光源を内蔵する光源チャンバー、被測定試料に光
源からの光を入射させる前光学部、被測定試料により吸
収あるいは反射された測定光をフォトダイオードアレイ
により検出する検出部、を遮蔽壁内に設置したシングル
ビーム方式の分光光度計において、光源チャンバーは断
熱部材を介して前光学部に接続するとともに、光源チャ
ンバーにヒートパイプの一端を密着させ、ヒートパイプ
の他端を遮蔽壁外に露出させて、外部に出たヒートパイ
プ部分を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする分
光光度計。 (3)光源を内蔵する複数の光源チャンバー、被測定試
料に光源からの光を入射させる前光学部、被測定試料に
より吸収あるいは反射された測定光をフォトダイオード
アレイにより検出する検出部、を遮蔽壁内に設置したシ
ングルビーム方式の分光光度計において、光源チャンバ
ーにヒートパイプの一端を密着させ、ヒートパイプの他
端を遮蔽壁外に露出させるともに、外部に出たヒートパ
イプ部分を冷却する冷却手段とその被冷却部に温度セン
サとを設け、温度センサからの信号をフィードバック制
御することにより冷却ファンの回転数を制御するように
したことを特徴とする分光光度計。The embodiments of the present invention will be summarized below. (1) Shields a plurality of light source chambers with built-in light sources, a pre-optical part for making light from a light source incident on a sample to be measured, and a detector for detecting measuring light absorbed or reflected by the sample to be measured by a photodiode array In the single-beam spectrophotometer installed in the wall, one end of the heat pipe is brought into close contact with each light source chamber, the other end of the heat pipe is exposed to the outside of the shielding wall, and the heat pipe part that has gone out is cooled. A spectrophotometer comprising a cooling means. (2) Inside the shielding wall, a light source chamber containing a light source, a front optical part for making light from the light source incident on the sample to be measured, and a detector for detecting the measuring light absorbed or reflected by the sample to be measured by the photodiode array. In the single-beam type spectrophotometer installed in, the light source chamber is connected to the front optics part through a heat insulating member, one end of the heat pipe is brought into close contact with the light source chamber, and the other end of the heat pipe is exposed outside the shielding wall. The spectrophotometer is provided with a cooling means for cooling the heat pipe portion that has been exposed to the outside. (3) Shields a plurality of light source chambers containing built-in light sources, a pre-optical part for making light from the light source incident on the sample to be measured, and a detector for detecting the measuring light absorbed or reflected by the sample to be measured with a photodiode array In the single-beam spectrophotometer installed inside the wall, one end of the heat pipe is closely attached to the light source chamber, the other end of the heat pipe is exposed to the outside of the shielding wall, and the heat pipe part that has gone outside is cooled. A spectrophotometer, characterized in that the means and a temperature sensor are provided on the part to be cooled and the rotation speed of the cooling fan is controlled by feedback controlling the signal from the temperature sensor.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
遮蔽壁により冷却手段の影響を直接に光学系や検出系に
与えないようにし、熱源である光源チャンバーからの熱
をヒートシンクを用いて遮蔽壁外に出してから冷却する
ようにしたので、効果的な冷却が行えるとともに温度変
動によるドリフトも低減することができる。As described above, according to the present invention,
The shielding wall prevents the influence of the cooling means from directly affecting the optical system and the detection system, and the heat from the light source chamber, which is the heat source, is taken out of the shielding wall using the heat sink, and then cooled. It is possible to perform proper cooling and reduce drift caused by temperature fluctuation.
【図1】本発明の一実施例である分光光度計の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a spectrophotometer that is an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 1:重水素ランプ、2:ハロゲンランプ 3、4:光源チャンバー 13:フローセル 16:フォトダイオード 17:ポリクロ室(検出部) 18:前光学部 19、20:ヒートパイプ 21:遮蔽壁 22:冷却ファン 25、26:断熱部材[Explanation of reference symbols] 1: Deuterium lamp, 2: Halogen lamp 3, 4: Light source chamber 13: Flow cell 16: Photodiode 17: Polychrome chamber (detection section) 18: Front optical section 19, 20: Heat pipe 21: Shielding Wall 22: Cooling fan 25, 26: Insulation member
Claims (1)
料に光源からの測定光を入射させる前光学部、被測定試
料により吸収あるいは反射された測定光をフォトダイオ
ードアレイにより検出する検出部、を遮蔽壁内に設置し
たシングルビーム方式の分光光度計において、光源チャ
ンバーにヒートパイプの一端を密着させ、ヒートパイプ
の他端を遮蔽壁外に露出させるともに、遮蔽壁外に出た
ヒートパイプ部分を冷却する冷却手段を設けたことを特
徴とする分光光度計。1. A light source chamber having a built-in light source, a pre-optical part for making measurement light from a light source incident on a sample to be measured, and a detector for detecting the measurement light absorbed or reflected by the sample to be measured by a photodiode array. In a single-beam spectrophotometer installed inside the shielding wall, one end of the heat pipe is brought into close contact with the light source chamber, the other end of the heat pipe is exposed outside the shielding wall, and the heat pipe portion outside the shielding wall is exposed. A spectrophotometer provided with a cooling means for cooling.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103495A JPH08233659A (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Spectrophotometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103495A JPH08233659A (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Spectrophotometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08233659A true JPH08233659A (en) | 1996-09-13 |
Family
ID=12597123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4103495A Pending JPH08233659A (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Spectrophotometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08233659A (en) |
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