JPH1019780A - 蛍光測定装置 - Google Patents

蛍光測定装置

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JPH1019780A
JPH1019780A JP17242696A JP17242696A JPH1019780A JP H1019780 A JPH1019780 A JP H1019780A JP 17242696 A JP17242696 A JP 17242696A JP 17242696 A JP17242696 A JP 17242696A JP H1019780 A JPH1019780 A JP H1019780A
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JP
Japan
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fluorescence
excitation
spectrum
wavelength
sample cell
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JP17242696A
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Koji Suzuki
康志 鈴木
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 励起スペクトル測定と蛍光スペクトル測定を
同時に行うことができる蛍光測定装置を提供する。 【解決手段】 励起光を試料に入射し、該励起光により
発生する蛍光を検出する蛍光測定装置において、互いに
分離された複数の空間領域を有した試料セル11を備
え、各空間領域に対して異なる波長を含む複数の励起光
の中の一の励起光を照射し、各空間領域から放出される
蛍光を検出する。空間領域は互いに分離して形成されて
いるため、一の空間領域に照射された励起光は、光の直
進性によって他の空間領域には侵入しない。そのため、
各空間領域内では、単一の励起光のみが照射され、この
励起光により励起される蛍光のみが発生し検出器は、各
空間領域から放出する蛍光の蛍光スペクトルを検出す
る。これによって、励起スペクトル測定と蛍光スペクト
ル測定の同時測定を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、励起スペクトルお
よび蛍光スペクトルを測定する蛍光測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、蛍光物質や蛍光試薬を反応させ
て生じた蛍光化合物の溶液に、紫外線等の励起光をあて
て分子軌道電子を励起し、該電子が励起状態から基準状
態へ遷移するときに発する蛍光を測定して、定量分析や
定性分析を行う蛍光分析が知られている。従来、この蛍
光分析における蛍光強度の測定は、例えば図7の概略構
成図に示すような蛍光装置装置を用いて行っている。図
7において、従来の蛍光装置装置は、キセンノンランプ
等の励起光源13からの励起光を励起側分光器2によっ
て不必要な波長の励起光を除去して単色光とし、この励
起光を試料セル1中の試料溶液に入射し、これと直角方
向から生じた蛍光をとりだし、蛍光側分光器3で励起光
の反射や散乱,ラマン散乱光などを遮断して、検出器4
で検出し、記録計5等に出力している。
【0003】このような蛍光測定装置を用いて蛍光分析
を行う場合には、蛍光の波長に対する強度を測定して蛍
光スペクトルを求め必要がある。従来、蛍光測定装置を
用いた蛍光スペクトルの測定は、図8に示すように、励
起スペクトル測定(ステップS1)によって所定の励起
波長を求め、求めた励起波長を用いて蛍光スペクトル測
定(ステップS2)を求めるという2つの手順によって
行っている。
【0004】上記手順において、励起スペクトル測定
は、蛍光側分光器を一定波長に固定し(ステップS1
1)、励起側分光器によって励起光の波長を順次スキャ
ンし、そのときの蛍光強度を測定して、励起スペクトル
を求める(ステップS12)。この励起スペクトルの励
起極大波長等から特定波長を定める(ステップS1
3)。
【0005】次に、蛍光スペクトル測定は、励起波長を
前記励起スペクトル測定で定めた特定波長に合わせ(ス
テップS21)、蛍光側分光器3で蛍光波長をスキャン
し、そのときの蛍光強度を測定して、蛍光波長を測定す
る(ステップS22)。図9は、励起スペクトルおよび
蛍光スペクトルを表す図である。図9(a)に示す励起
スペクトルの中で、例えば蛍光強度がピークとなる励起
波長を求め、この励起波長で励起すると、図9(b)に
示すような蛍光スペクトルが得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の蛍光測定装置で
は、上記したように励起スペクトル測定を行った後、蛍
光スペクトル測定を行うという2つの手順を必要とし、
同時に行うことができないという問題点がある。そのた
め、短時間の測定が必要な場合には、従来の蛍光測定装
置では測定な困難である。例えば、液体クロマトグラフ
ィーにおいて蛍光測定を行う場合には、一つのサンプル
がセルを通過する時間は短時間であり、この短時間の間
に励起スペクトル測定と蛍光スペクトル測定を順次行う
ことはできない。従って、励起スペクトル測定と蛍光ス
ペクトル測定が同時に行えることが望まれる。
【0007】励起光スペクトル測定と蛍光スペクトル測
定を同時に行うために、セルに同時に複数の励起光を照
射し、該励起光によって励起される複数の蛍光を同時に
測定することが考えられる。図10は励起光スペクトル
測定と蛍光スペクトル測定を同時に行うための一構成例
であり、セルに対して波長の異なる複数の特定していな
い励起光(波長λ1,λ2,・・・,λn)を照射し、
この励起光によって発光する蛍光を測定する。しかしな
がら、このような構成では、レーリー散乱によって蛍光
が干渉して蛍光スペクトルを得ることが困難となり、励
起光スペクトル測定と蛍光スペクトル測定を同時に行う
ことができない。
【0008】レーリー散乱と呼ばれる現象は、図9
(b)に示すように、蛍光波長が励起波長と同じ波長の
とき該波長の蛍光強度が増大するものであり、試料セル
中のある測定点は、隣接する測定点からレーリー散乱に
よって異なる波長の励起光を受けて蛍光を発する。その
ため、例えば、図10(b)中の励起光λ2が照射され
る測定点bでの蛍光スペクトルは、図11(d)の示す
ように測定点bの他に測定aおよび測定点cからのレー
リー散乱によって、励起光λ2の蛍光スペクトル(図1
1(b))に、励起光λ1とλ3による蛍光スペクトル
(図11(a),図11の(c))が重なり、励起光λ
2による蛍光スペクトル(図11(b))を分離して求
めることができない。
【0009】そこで、本発明は前記した従来の蛍光測定
装置の問題点を解決し、励起スペクトル測定と蛍光スペ
クトル測定を同時に行うことができる蛍光測定装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、励起光を試料
に入射し、該励起光により発生する蛍光を検出する蛍光
測定装置において、互いに分離された複数の空間領域を
有した試料セルを備え、各空間領域に対して異なる波長
を含む複数の励起光の中の一の励起光を照射し、各空間
領域から放出される蛍光を検出するものであり、これに
よって、励起スペクトル測定と蛍光スペクトル測定の同
時測定を可能とする。なお、この分離は、各空間領域が
空間的に離れた位置に形成され、各空間領域中の光が他
の空間領域の光と干渉しないことを表している。
【0011】本発明によれば、異なる波長を含む複数の
励起光を試料セルに照射する。試料セルは、互いに分離
された複数の空間領域を備えており、各空間領域には励
起光のうち一つの波長のみの励起光を照射する。空間領
域は互いに分離して形成されているため、一の空間領域
に照射された励起光は、光の直進性によって他の空間領
域には侵入しない。そのため、各空間領域内では、単一
の励起光のみが照射され、この励起光により励起される
蛍光のみが発生し、検出器は各空間領域から放出する蛍
光の蛍光スペクトルを検出する。複数の励起光の試料セ
ルへの照射、および試料セルからの蛍光の測定は同時に
行うことができるため、励起スペクトルと蛍光スペクト
ルを同時に測定することができる。また、試料セル内で
の励起光の干渉を防止することによって、異なる波長の
励起光による蛍光スペクトルを、互いの励起光の干渉を
受けることなく求めることができる。
【0012】本発明の第1の実施態様は、互いに分離さ
れた複数の空間領域を管状のセルを多段階に湾曲するこ
とによって構成するものである。さらに、この多段階の
湾曲形状をクランク状の湾曲形状によって形成すること
ができ、これによって、簡易な形状によって、一つの試
料セルに互いに分離された複数の空間領域を形成するこ
とができる。本発明の第2の実施態様は、互いに分離さ
れた複数の空間領域の境界部分に遮蔽物を配置するもの
であり、これによって、隣接する空間領域への励起光の
侵入をより良好に阻止することができる。また、本発明
の第3の実施態様は、互いに分離された複数の空間領域
を一つの箱状の試料セルの内部を分離壁によって分離し
て形成するものであり、これによって、空間領域を備え
た試料セルを容易に形成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の蛍光測定装置の
第一の実施の形態について、図1に示す概略構成図を用
いて説明する。なお、図1に示す蛍光測定装置は、前記
図7に示す蛍光測定装置と同様に、励起光源6,励起側
分光器2,蛍光側分光器3,および検出器4を備える構
成とすることができるが、図1では励起側分光器2,蛍
光側分光器3,および試料セル11の概略構成のみを示
している。図1において、試料セル11は、管状の部材
を多段階に曲げてクランク状の湾曲形状とし、少なくと
も励起光が照射される面と蛍光を放出する面を、該励起
光,蛍光を透過可能とするものであり、例えば、通常の
セルに使用するガラス,石英,プラスチック等の素材を
使用することができ、使用する波長に応じて選択するこ
とができる。
【0014】湾曲形状によって、試料セル11には他と
分離された複数個の空間領域が形成される。図1中の斜
線部分は各空間領域を示している。なお、このときの分
離とは、各空間領域が空間的に離れた位置に形成され、
各空間領域中の光が他の空間領域の光と干渉しないこと
を表している。試料セル11の各空間領域に対して、励
起側分光器2から異なる波長(λ1,λ2,・・・,λ
n)を含む複数の励起光を照射する。各空間領域に入射
した励起光は、この空間領域中の試料を励起して蛍光を
発光する。このとき、各空間領域は他の空間領域と分離
しており、直進した励起光は他の空間領域へは侵入する
ことはない。また、空間領域内で散乱した励起光につい
ても、湾曲した試料セルの管部によってほとんどの励起
光は反射され、他の空間領域へ侵入する励起光はわずか
である。
【0015】試料セル11の各空間領域から放出された
蛍光を、蛍光側分光器3によって分光することによっ
て、各波長の励起光で励起した蛍光スペクトルを得るこ
とができる。このとき、励起側分光器2から照射される
複数の励起光の波長は任意であた、例えば、所定の波長
幅を有した複数の励起光とすることができる。そのた
め、この励起光による励起スペクトルは、特定の吸収ピ
ークに対応した励起波長を含むとは限らない。しかしな
がら、波長幅を短く設定して励起光の個数を多く採るこ
とによって、特定の吸収ピークに対応した励起波長を漏
れなく選出することができる。
【0016】図2は本発明の蛍光測定装置によって得ら
れる蛍光スペクトルを三次元表示ししたものであり、励
起波長λexと蛍光波長λemによってX,Y面を形成
し、蛍光強度をZ軸として表している。本発明の蛍光測
定装置は、励起スペクトルと蛍光スペクトルを同時に測
定することができるため、図2に示す三次元表示の蛍光
スペクトルも一度の測定で得ることができる。なお、レ
ーリー散乱は、励起波長と蛍光波長が一致した波長で表
れるため、励起光の波長が吸収ピークに対応した波長の
場合には、レーリー散乱によるピークが表れる。なお、
試料セル11は試料の流入口と流出口を備えたフローセ
ルとして構成することができ、試料を連続して流しなが
ら測定を行うことが可能である。
【0017】次に、本発明の蛍光測定装置の第二の実施
の形態について、図3に示す概略構成図を用いて説明す
る。なお、図3に示す蛍光測定装置は、前記図1に示し
た蛍光測定装置とほぼ同様の構成であるため、試料セル
の構成のみを示している。図3に示す試料セル12は、
管状の部材を多段階に曲げて順次位置をずらしたオフッ
セット形状とし、少なくとも励起光が照射される面と蛍
光を放出する面を、該励起光,蛍光を透過可能とするも
のである。このオフッセット形状によって、試料セル1
1には他と分離した空間領域が形成される。この各空間
領域に対して、異なる波長(λ1,λ2,・・・,λ
n)を含む複数の励起光を照射すると、各空間領域に入
射した励起光は、前記図1に示した構成と同様に、空間
領域中の試料を励起して蛍光を発光する。このとき、各
空間領域は、オフセットしているため他の空間領域と分
離しており、直進した励起光は他の空間領域に侵入しな
い。また、空間領域内で散乱した励起光についても、オ
フセット部分でほとんどの励起光は反射され、他の空間
領域へ侵入する励起光はわずかである。
【0018】次に、本発明の蛍光測定装置の第三の実施
の形態について、図4に示す概略構成図を用いて説明す
る。なお、図4に示す蛍光測定装置は、前記図1に示し
た蛍光測定装置とほぼ同様の構成であるため、試料セル
の構成のみを示している。図4に示す試料セル13は、
図1の示した試料セル11において、隣接する空間領域
の間に遮光体21を配置するものであり、散乱により侵
入する励起光を遮光して阻止するものである。この構成
によれば、前記した図1の構成の試料セル11におい
て、散乱によってわずかに漏れた励起光を遮光して、空
間領域内への他の励起光の侵入を、より良好に阻止する
ことができる。
【0019】次に、本発明の蛍光測定装置の第四の実施
の形態について、図5に示す概略構成図を用いて説明す
る。なお、図5に示す蛍光測定装置は、前記図1に示し
た蛍光測定装置とほぼ同様の構成であるため、試料セル
の構成のみを示している。図5に示す試料セル14は、
箱状の試料セルの内部に分離壁22を設け、これによっ
て、試料セル内に複数の空間領域を形成するものであ
る。試料セル14の各空間領域は励起光と蛍光のための
窓部を備え、各窓部を通して励起光の照射および蛍光の
取り出しを行う。この構成は、通常の試料セルと同様の
構成により実現することができる。
【0020】なお、分離壁22の一部には開口部分を形
成しておき、隣接する空間領域への試料の移動を可能と
する。また、この分離壁22を遮光材で形成することに
よって、隣接する空間領域への励起光の侵入を、より良
好に阻止することもできる。
【0021】また、この構成によれば、管部材をクラン
ク状に湾曲させる工程や、オフセットさせる工程を不要
とすることができる、試料セルの形成をより容易に行う
ことができる。
【0022】次に、本発明の蛍光測定装置の第五の実施
の形態について、図6に示す概略構成図を用いて説明す
る。なお、図6に示す蛍光測定装置は、前記図1に示し
た蛍光測定装置とほぼ同様の構成であるため、試料セル
の構成のみを示している。図6に示す試料セル15は、
管をらせん状に湾曲させ、らせんの一部を空間領域とす
るものであり、らせん形状による位置ずれを利用して各
空間領域を分離するものである。なお、複数の励起光と
して同じ波長の励起光を用いることもでき、この場合に
は、同一条件による測定の比較を行うことができる。
【0023】本発明の実施の形態によれば、励起スペク
トルと蛍光スペクトルを同時に測定することができるた
め、蛍光スペクトルを求めるための励起波長を検討する
手間を省くことができる。本発明の実施の形態によれ
ば、液体クロマクドラフィーのように短時間の測定が必
要な場合であっても、励起スペクトルと蛍光スペクトル
を求めることができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、蛍光測定装置にお
いて、励起スペクトル測定と蛍光スペクトル測定を同時
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蛍光測定装置の第一の実施の形態を説
明するための概略構成図である。
【図2】本発明の蛍光測定装置によって得られる三次元
表示蛍光スペクトルである。
【図3】本発明の蛍光測定装置の第二の実施の形態を説
明するための概略構成図である。
【図4】本発明の蛍光測定装置の第三の実施の形態を説
明するための概略構成図である。
【図5】本発明の蛍光測定装置の第四の実施の形態を説
明するための概略構成図である。
【図6】本発明の蛍光測定装置の第五の実施の形態を説
明するための概略構成図である。
【図7】従来の蛍光測定装置を説明するための概略構成
図である。
【図8】従来の蛍光測定装置による蛍光スペクトルを得
る手順を説明するためのである。
【図9】励起スペクトルおよび蛍光スペクトルを表す図
である。
【図10】励起光スペクトル測定と蛍光スペクトル測定
を同時に行うための一構成例である。
【図11】レーリー散乱による蛍光スペクトルの影響を
説明するための図である。
【符号の説明】
1,11,12,13,14,15…試料セル、2…励
起側分光器、3…蛍光側分光器、4…検出器、5…記録
計、6…励起光源、21…遮光体、22…分離壁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励起光を試料に入射し、該励起光により
    発生する蛍光を検出する蛍光測定装置において、互いに
    分離された複数の空間領域を有した試料セルを備え、各
    空間領域に対して異なる波長を含む複数の励起光の中の
    一の励起光を照射し、各空間領域から放出される蛍光を
    検出することを特徴とする蛍光測定装置。
JP17242696A 1996-07-02 1996-07-02 蛍光測定装置 Pending JPH1019780A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17242696A JPH1019780A (ja) 1996-07-02 1996-07-02 蛍光測定装置

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JP17242696A JPH1019780A (ja) 1996-07-02 1996-07-02 蛍光測定装置

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JPH1019780A true JPH1019780A (ja) 1998-01-23

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ID=15941760

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