JPH10142055A - 分光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダブルビーム型の分光光度計において各光路
の最適調整を容易に行なう。 【解決手段】 光検出部を覆うシールケース１８に傾き
調整機構を備える窓板４０を設け、この窓板４０を通過
した光束を光検出器へと導く。傾き調整機構は、窓板４
０を嵌着した窓板ホルダ４１を固定ネジ４２と突出長を
調整可能な傾き調整ネジ４３とでシールケース１８に固
定する構造としている。これにより、照射光束のＳ／Ｎ
比を測定しながら窓板４０の傾きを調整し、容易に最良
のＳ／Ｎ比を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分光光度計に関し、
特に試料セル及び参照セルを通過する二系統の光路を有
するダブルビーム型の分光光度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の可視紫外分光光度計の一例
を示す構成図である。光源部１０から発した光はモノク
ロメータ１１に導入され、所定波長を有する単色光が取
り出される。この単色光は、鏡１２を介して回転するセ
クタ鏡１３にて試料側及び参照側に交互に振り分けられ
る。セクタ鏡１３で反射された試料側光束Ｓは鏡１４に
て反射して試料セル１５に照射され、試料セル１５を透
過した後に集光鏡１９により反射・集光され、更に折り
返し平面鏡２１にて反射されて光検出器２２の受光面へ
導かれる。一方セクタ鏡１３の反射鏡面に当たらなかっ
た参照側光束Ｒは、鏡１６にて反射して参照側セル１７
に照射され、参照側セル１７を透過した後に集光鏡２０
により反射・集光されて光検出器２２の受光面２２ａへ
と導かれる。光検出器２２としては光電子増倍管が一般
に用いられ、受光光に応じた光電流を発生し信号処理部
２５へ送る。集光鏡１９、２０、折り返し平面鏡２１及
び光検出器２２等から成る光検出部は外光の影響を排除
するためにシールケース１８に収納され、光束Ｓ、Ｒは
それぞれシールケース１８の適宜の箇所に設けた試料側
窓板２３及び参照側窓板２４を通してシールケース１８
内に送り込まれる。

【０００３】上記構成では、試料側光束Ｓと参照側光束
Ｒとは光路が異なっているため、２つの集光鏡１９、２
０のばらつき、集光鏡１９、２０や折り返し平面鏡２１
の位置調整のズレ等の要因により、光検出器２２の受光
面における試料側光束Ｓと参照側光束Ｒとの照射面積や
照射位置は必ずしも一致しない。図５は光電子増倍管の
受光面（陰極面）における光束の照射の様子を示す図で
ある。受光面２２ａ上に光束が収束するように集光され
るが、両光束Ｓ、Ｒの照射位置を完全に一致させること
は困難である。一般に光電子増倍管では、受光光に応じ
て発生する光電流のＳ／Ｎ比は受光面２２ａ上では照射
位置に依存している。このため、両光束の照射位置や照
射面積が相違していると同一の信号に対するＳ／Ｎ比が
同一とはならず、一方はＳ／Ｎ比が良好でも他方はＳ／
Ｎ比が劣っていることがあり、高精度の測定に支障をき
たすことがある。

【０００４】そこで従来、次のような手順で受光面への
光束の照射位置を調整している。まず、試料セル１５と
試料側窓板２３との間の光路上に石英ガラス等からなる
調整治具３０を載置し、調整治具３０を傾けることによ
り透過する光束を光軸をずらしながら検出信号を得て、
最良のＳ／Ｎ比の値を確認する。その後に集光鏡１９の
取付位置や角度を調整し、Ｓ／Ｎ比がその最良値又はそ
れに近い値となる位置で集光鏡１９を固定する。また参
照側の集光鏡２０についても同様の手順で位置及び角度
を調整する。これにより、両光路がほぼ同一の最良のＳ
／Ｎ比となる位置で固定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような調整を行なうには、シールケース１８を取り外し
て集光鏡１９、２０の取付位置及び角度を調整した後に
シールケース１８を取り付け、試料側光束Ｓ又は参照側
光束Ｒを照射してＳ／Ｎ比を確認する、という作業を繰
り返し行なう必要がある。そのため、このような調整は
大変手間を要するものであった。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、光路の
調整を容易に行なえるようにしたダブルビーム型の分光
光度計を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、試料セル及び参照セルを通過した
二系統の光束を交互に同一の光検出器に導くダブルビー
ム型の分光光度計において、光検出器を含む検出部を覆
う箱体に試料側光束及び参照側光束を通過させる窓板を
それぞれ配置し、該窓板の傾きを調整する調整機構を設
けたことを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の分光光度計では、二系統
の光束を光検出器へ導くための光学部品や光検出器を含
む検出部を遮光する箱体の所定位置に窓板を設ける。す
なわち、試料セル及び参照セルを通過した後の光束はそ
れぞれ窓板を通過して光検出部に送り込まれ、集光鏡等
の光学部品により光検出器に至るように光路が設定され
る。窓板は極めて高い透過度を有するものが好ましく、
例えば石英やガラスを用いることができる。窓板は光束
の光軸に対する傾きを調整可能なように、ネジ等を用い
た調整機構が設けられる。窓板の傾きを調整すると、光
が窓板の内部にて屈折し入射側と出射側とでは光軸が平
行移動する。これにより、集光鏡面上での照射位置が変
わるので、光検出器の受光面上において光束の照射位置
及び照射面積が変化する。したがって、試料側又は参照
側の光束を照射した状態で光検出器の検出信号によりＳ
／Ｎ比を測定しながら窓板の傾きを調整し、最良のＳ／
Ｎ比となるようにすることができる。

【０００９】なお、窓板が薄いと光軸のずれが小さいか
ら調整範囲が狭くなる。一方窓板が厚いと調整範囲が広
くなるが、反面微調整がむずかしくなる。そこで、窓板
は適度に厚くしておくことが好ましく、例えば５ｍｍ厚
程度とする。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、ダブルビーム型の分光
光度計において、光検出部のシールケースを取り外さず
に、しかも光を照射し検出信号をモニタしながらＳ／Ｎ
比が最良となるように光路調整ができるので、調整が容
易であり短時間で終了することができる。

【００１１】

【実施例】本発明に係る分光光度計の一実施例を図面を
参照して説明する。図１はこの分光光度計のシールケー
スにおける窓板調整機構の構成を示す側面断面図（ａ）
及び正面図（ｂ）である。側面断面図（ａ）は正面図
（ｂ）のＡ−Ｂ線の断面を示している。この窓板調整機
構以外の構成は、図４に示した従来の分光光度計と同一
である。石英ガラスから成る窓板４０は窓板ホルダ４１
に嵌着され、窓板ホルダ４１は固定ネジ４２によりシー
ルケース１８に固定されている。固定ネジ４２は窓板ホ
ルダ４１を貫通してシールケース１８に螺着されること
により、窓板ホルダ４１をシールケース１８に押し付け
ている。一方、傾き調整ネジ４３は窓板ホルダ４１に形
成されたネジ孔４４に螺合し、ネジ孔４４からシールケ
ース１８側に突出した突出長に応じてシールケース１８
と窓板ホルダ４１との隙間の間隔が決まる。傾き調整ネ
ジ４３の突出長は、固定ナット４５を締めることにより
保持される。

【００１２】すなわち、この窓板の調整機構では、３箇
所の固定ネジ４２を緩めた状態で３箇所の傾き調整ネジ
４３の突出長をそれぞれ適宜に調整し、その後に固定ネ
ジ４２を締め付ける。これにより、３箇所の傾き調整ネ
ジ４３の突出長に応じて窓板４０がシールケース１８に
対して傾いた状態で固定される。図２は窓板４０を傾け
たときの光束の進路を示す図である。光束の光軸に対し
て窓板４０を傾けると、入射空間及び出射空間と窓板４
０内部との屈折率の差により入射面及び出射面において
光束は屈折し、これにより光軸が平行にずれる。窓板の
傾き角度θを大きくするほどズレ量ｄは大きくなる。こ
のように光軸がずれると、集光鏡において光束が到達す
る位置が変わる。集光鏡は曲面であるから、光束の当た
る位置が変わると反射する方向が変わり、光検出器の受
光面において照射位置がずれる。また集光鏡の反射箇所
から光検出器までの距離も変化するため、光検出器の受
光面における照射面積も変化する。

【００１３】このように照射位置や照射面積が変わると
光検出器の検出信号が変化するから、検出信号を信号処
理することにより得られるＳ／Ｎ比の結果を確認しつつ
窓板４０の傾きを調整することにより、Ｓ／Ｎ比が最良
となるように容易に調整することができる。そして、こ
のような調整を試料側と参照側とでそれぞれ行なうよう
にすれば、両光路共にＳ／Ｎ比を最良にすることができ
る。

【００１４】なお、上記実施例において窓板４０を厚く
すれば光軸のズレ量ｄを大きくすることができ調整範囲
も広がるが、逆に微調整が困難になる。一方、窓板４０
が薄いとズレ量ｄが小さく調整範囲が狭くなる。したが
って、窓板の厚さは光学系全体のバランスを考慮して適
宜の厚さに設定することが好ましい。例えば、従来シー
ルケース１８に固定されているとき３ｍｍ厚程度であっ
たものを５ｍｍ厚程度にすると充分な調整が行なえる。

【００１５】また、窓板の調整機構による調整は光検出
器の受光面の範囲内で照射位置をずらすには有用である
が、受光面を外れた箇所に照射されている集光鏡又は折
り返し平面鏡からの反射光を受光面にまで移動させるよ
うな大きな調整には適さない。そこで、実用上は、集光
鏡の位置調整により粗調整を行なって光検出器の受光面
に光束が照射されるように位置決めをし、その後に窓板
４０の傾きによりＳ／Ｎ比が最良になるように微調整を
行なうとよい。

【００１６】ところで、上記実施例では、測定者がＳ／
Ｎ比等を確認しながら窓板の傾きをマニュアル調整する
ようにしていたが、以下のように自動調整する構成とす
ることもできる。

【００１７】図３は、このような自動調整機構を備える
分光光度計の要部の構成図である。この分光光度計で
は、窓板の傾きを調整するために、モータ、ギア等から
構成される窓板駆動部５１が設けられ、窓板駆動部５１
には傾き制御部５２から駆動量又は傾き角度を指示する
制御信号が入力される。なお、窓板駆動部５１はピエゾ
素子等の電気−機械変換素子を用いて構成することもで
きる。

【００１８】上記分光光度計は自動調整時に以下のよう
に動作する。まず光源は所定波長の光を発するように制
御され、参照側光束Ｒが窓板（参照側窓板）５０を通過
して光検出器２２に送り込まれる。信号処理部２５は光
検出器２２の検出信号に基づきＳ／Ｎ比を計算し、その
結果を傾き制御部５２へ送る。傾き制御部５２は所定の
シーケンスに従って窓板駆動部５１に与える制御信号を
走査し、Ｓ／Ｎ比が最良となる傾き角度を探し、その位
置で窓板５０を固定する。次に、試料側光路についても
同様にＳ／Ｎ比が最良となるように試料側窓板の傾きが
自動的に調整され、その位置で固定される。このように
自動調整を行なう構成とすれば、測定者が光路の調整を
行なう必要がなくなる。

【００１９】なお、上記実施例は一例であって、本発明
の趣旨に沿った範囲で適宜変形や修正を行なうことがで
きるのは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の分光光度計における窓板調整機構の
実施例の構成を示す側面断面図（ａ）及び正面図
（ｂ）。

【図２】 本実施例の窓板調整機構における光路を説明
するための模式図。

【図３】 本発明の分光光度計の他の実施例の構成図。

【図４】 従来の分光光度計の構成図。

【図５】 光検出器（光電子増倍管）の受光面での照射
光束の状態の一例を示す図。

【符号の説明】

１８…シールケース ２２…光検出器 ４０…窓板 ４１…窓板ホルダ ４２…固定ネジ ４３…傾き調整ネジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料セル及び参照セルを通過した二系統
   の光束を交互に同一の光検出器に導くダブルビーム型の
   分光光度計において、光検出器を含む検出部を覆う箱体
   に試料側光束及び参照側光束を通過させる窓板をそれぞ
   れ配置し、該窓板の傾きを調整する調整機構を設けたこ
   とを特徴とする分光光度計。