JPH11101686A - Feeble light detecting device - Google Patents

Feeble light detecting device

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Publication number
JPH11101686A
JPH11101686A JP26017797A JP26017797A JPH11101686A JP H11101686 A JPH11101686 A JP H11101686A JP 26017797 A JP26017797 A JP 26017797A JP 26017797 A JP26017797 A JP 26017797A JP H11101686 A JPH11101686 A JP H11101686A
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JP
Japan
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light
optical fiber
probes
weak
receiving elements
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Application number
JP26017797A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Makiuchi
正男 牧内
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SEITAI HIKARIJOHO KENKYUSHO KK
Original Assignee
SEITAI HIKARIJOHO KENKYUSHO KK
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make detectable a feeble light emitted from a measured sample, by receiving the light emitted from multiple light guide probes with multiple light receiving elements arranged in a shaded airtight container, and amplifying the difference between obtained light reception signals. SOLUTION: The signal light and reference light guided from two light guide probes 13, 14 are converted into two light reception signals by light receiving elements 24, 25, and the difference between two light reception signals is detected by the differential amplifier of an electronic circuit section 26. A chopper 27 having a rotary blade 27a chopping the light emitted from the rear ends 13b, 14b of the light guide probes 13, 14 and entering from translucent windows 11b, 12b respectively and intermittently feeding the light to the light receiving elements 24, 25 is provided between the translucent windows 11b, 12b and the light receiving elements 24, 25. The rotary blade 27a is driven by a chopper drive device 27b, a high-frequency AC component is added to the light passing through the chopper 27, and the 1/f noise of the light reception signals can be sufficiently reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、散乱微弱光の測定
に用いられる微弱光検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weak light detecting device used for measuring weak scattered light.

【0002】[0002]

【従来の技術】微弱光の検出技術は、生物学や天文学の
分野、医薬分野、食品栄養分野など広範囲な応用が期待
されている。特に、活性酸素の一つであり、特定の励起
状態に置かれた、いわゆる一重項酸素は生体防御におい
て重要な役割を持つと同時に、これが生体に悪影響を与
える場合があり、一重項酸素を生成する物質および除去
する物質の探索が重要で、そのようなことが可能な検出
システムが必要である。一重項酸素から発生する波長
1.268μmの微弱光の検出は学術的にも臨床応用面
からも重要でありながら、研究室内では研究が進められ
ているものの、臨床応用面にはまだ実用化されておらず
その検出装置も確立されていない。
2. Description of the Related Art Weak light detection technology is expected to be applied to a wide range of applications in the fields of biology and astronomy, medicine, food and nutrition. In particular, the so-called singlet oxygen, which is one of active oxygen and placed in a specific excited state, has an important role in biological defense, and at the same time, it may adversely affect living organisms, producing singlet oxygen It is important to search for substances to be removed and substances to be removed, and a detection system capable of doing so is required. Although the detection of weak light at a wavelength of 1.268 μm generated from singlet oxygen is important from an academic and clinical application point of view, it has been studied in the laboratory, but is still in practical use for clinical application. And its detection device has not been established.

【0003】従来、微弱光の検出には、主に光電子倍増
管(PMT)が使用されているが、光電子倍増管が有効
に作用するのは光波長数百nmの領域であり、1μm以
上の赤外域では量子効率は数パーセント以下と小さく、
また電子管であるため寸法が大きく、また雑音を低減す
るには冷却を必要とするがマイナス80度以下に冷却す
るのは困難であるなどの問題がある。
Conventionally, a photomultiplier tube (PMT) has been mainly used for detecting weak light. However, the photomultiplier tube works effectively in a region of a light wavelength of several hundred nm, and is more than 1 μm. In the infrared region, the quantum efficiency is as small as a few percent or less,
Further, since it is an electron tube, its size is large, and cooling is required to reduce noise, but it is difficult to cool it to minus 80 degrees or less.

【0004】このようなことから、最近では90%程度
の量子効率を容易に達成することのできる高感度の半導
体受光素子の開発が進められており、微弱光の検出にと
って好適なセンサとして期待されている。
[0004] Under these circumstances, recently, a high-sensitivity semiconductor light receiving element capable of easily achieving a quantum efficiency of about 90% has been developed, and is expected as a sensor suitable for detecting weak light. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この半導体受光素子の
使用にあたっては、受光素子からの暗電流を減少させる
ために受光素子を冷却することが必要である。一般に、
受光素子を冷却していくと暗電流が減少することが知ら
れている。また、冷却により抵抗などから発生するノイ
ズも減少するので、微弱光検出システムとしては受光素
子を含む主要な構成部分を極低温に冷却するのが普通で
ある。ところで、このような微弱光検出システムは被測
定試料として生体や人体の一部分などを取り扱うことが
多く、そのような被測定試料を検出装置と同じように冷
却することは困難である。従って、被測定試料やその周
辺からの熱輻射(以下、背景光という)が大きなノイズ
源となることが多い。被測定試料から出射される測定光
の波長が前もってわかっている場合には、その波長のみ
を通過させる光学フィルタによってかなりの背景光を除
去することができるが、背景光が測定光と同じ波長域の
光である場合はその背景光は光学フィルタでは取り除く
ことができない。
In using this semiconductor light receiving element, it is necessary to cool the light receiving element in order to reduce dark current from the light receiving element. In general,
It is known that the dark current decreases as the light receiving element cools. In addition, since noise generated from resistance and the like due to cooling is also reduced, a weak light detection system usually cools main components including a light receiving element to extremely low temperatures. By the way, such a weak light detection system often handles a living body or a part of a human body as a sample to be measured, and it is difficult to cool such a sample to be measured in the same manner as the detection device. Therefore, thermal radiation (hereinafter referred to as background light) from the sample to be measured and its surroundings often becomes a large noise source. If the wavelength of the measurement light emitted from the sample to be measured is known in advance, a considerable amount of background light can be removed by an optical filter that transmits only that wavelength, but the background light has the same wavelength range as the measurement light. , The background light cannot be removed by the optical filter.

【0006】本発明者はこのような問題を解決する方法
について研究開発を続けているが、これまでに開発して
きた微弱光検出装置では生体や人体から出射される光、
特に人体の任意の部分から出射される微弱光を検出する
ことには多くの困難がある。本発明は、上記の事情に鑑
み、従来検出が困難であった測定試料から出射される微
弱光の検出に好適な微弱光検出装置を提供することを目
的とする。
The present inventor has been researching and developing a method for solving such a problem. However, in the weak light detecting device developed so far, light emitted from a living body or a human body,
In particular, there are many difficulties in detecting weak light emitted from any part of the human body. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a weak light detection device suitable for detecting weak light emitted from a measurement sample, which has conventionally been difficult to detect.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の微弱光検出装置は、光を取り入れる第1の透光窓
を前端に備えるとともに、第1の透光窓から入射した光
を後端に伝達する光ファイバもしくは光ファイバ束を備
えた、2本の光導入プローブ、および上記2本の光導入
プローブそれぞれの後端に光学的に結合されて上記2本
の光導入プローブの後端から出射した光を取り入れる第
2の透光窓を備え、上記2本の光導入プローブの後端か
ら出射した光以外の光の入射を遮るとともに内部を気密
状態に保つことの可能な遮光気密容器と、遮光気密容器
内部を減圧する減圧手段と、遮光気密容器内部を冷却す
る冷却手段と、遮光気密容器内部に上記2本の光導入プ
ローブそれぞれに対応して配置された、これら2本の光
導入プローブそれぞれの後端から出射した光を受光す
る、2つの受光素子と、遮光気密容器内部に配置され
た、上記2つの受光素子で得られた2つの受光信号の差
分を増幅する差動増幅器とを有する本体部を備えたこと
を特徴とする。
A weak light detecting device according to the present invention for achieving the above object is provided with a first light-transmitting window for taking in light at a front end, and detects light incident from the first light-transmitting window. Two light introduction probes each having an optical fiber or a bundle of optical fibers for transmitting to the rear end, and the two light introduction probes being optically coupled to the rear ends of the two light introduction probes respectively. A light-shielding airtightness that includes a second light-transmitting window that receives light emitted from the ends and that blocks light other than light emitted from the rear ends of the two light-introducing probes and keeps the inside airtight. A container, a depressurizing means for depressurizing the inside of the light-tight airtight container, a cooling means for cooling the inside of the light-tight airtight container, and two of these two light-introducing probes arranged inside the light-tight airtight container in correspondence with the two light introduction probes, respectively. Light introduction probe it Two light-receiving elements for receiving light emitted from the rear end thereof, and a differential amplifier disposed inside the light-tight airtight container and amplifying the difference between the two light-receiving signals obtained by the two light-receiving elements. And a main body having the same.

【0008】これによって、2本の光導入プローブから
受光素子に入る背景光が同じ電力であれば、一方のプロ
ーブを通して被測定試料からの信号光を一つの受光素子
に入れ、二つの受光信号の差をとることで背景光を除去
することができる。ここで、上記本発明の微弱光検出装
置において、上記2本の光導入プローブそれぞれが、上
記光ファイバもしくは光ファイバ束の周囲を覆い、内部
を液体が通過するチューブを備えたものであることが好
ましい。また、上記2本の光導入プローブそれぞれのチ
ューブが、互いに異なる温度の液体の通過が可能なよう
に互いに分離されたものであることも好ましい。
Accordingly, if the background light entering the light receiving element from the two light introducing probes has the same power, the signal light from the sample to be measured is input to one light receiving element through one probe, and the two light receiving signals By taking the difference, the background light can be removed. Here, in the weak light detection device according to the present invention, each of the two light introduction probes may be provided with a tube that covers a periphery of the optical fiber or the bundle of optical fibers and through which a liquid passes. preferable. It is also preferable that the tubes of the two light introduction probes are separated from each other so that liquids having different temperatures can pass therethrough.

【0009】また、上記本発明の微弱光検出装置におい
て、上記2本の光導入プローブの少なくとも前端部が互
いに固定されたものであって、これら2本の光導入プロ
ーブが、これら2本の光導入プローブそれぞれの第1の
透光窓と、これら2本の光導入プローブそれぞれの光フ
ァイバもしくは光ファイバ束の前端との間に介在し、上
記第1の透光窓から入射し上記光ファイバもしくは光フ
ァイバ束に入射しようとする光をチョッピングするチョ
ッパを備えたものであることが好ましい。また、上記の
微弱光検出装置において、上記2本の光導入プローブの
うちの一方の光導入プローブが、上記第1の透光窓を備
えることに代えて、その一方の光導入プローブを構成す
る光ファイバもしくは光ファイバ束に所定の基準光を入
射する基準光入射光学系を備えたものであることも好ま
しい態様である。
In the weak light detecting device according to the present invention, at least the front ends of the two light introducing probes are fixed to each other, and the two light introducing probes are connected to the two light introducing probes. The first light transmitting window of each of the introduction probes and the front end of the optical fiber or the optical fiber bundle of each of the two light introducing probes are interposed between the first light transmitting window and the first light transmitting window. It is preferable to provide a chopper for chopping light to be incident on the optical fiber bundle. Further, in the above-mentioned weak light detecting device, one of the two light introduction probes is configured to constitute one of the light introduction probes instead of including the first light transmission window. It is also a preferable embodiment to provide a reference light incidence optical system for making a predetermined reference light incident on the optical fiber or the optical fiber bundle.

【0010】また、上記本発明の微弱光検出装置におい
て、上記2本の光導入プローブそれぞれが、上記第1の
透光窓と、上記光ファイバもしくは光ファイバ束との間
に介在し、上記第1の透光窓から入射し上記光ファイバ
もしくは光ファイバ束に入射しようとする光をチョッピ
ングするチョッパを備えたものであることも好ましい。
In the weak light detecting device according to the present invention, each of the two light introduction probes is interposed between the first light transmitting window and the optical fiber or the optical fiber bundle. It is also preferable to include a chopper for chopping light that enters from one light transmitting window and is to enter the optical fiber or the optical fiber bundle.

【0011】また、上記本発明の微弱光検出装置におい
て、上記本体部が、上記第2の透光窓と上記2つの受光
素子との間に介在し、上記2本の光導入プローブそれぞ
れの後端から出射し上記第2の透光窓から入射した光を
それぞれチョッピングして断続的に上記2つの受光素子
それぞれに入射させる回転羽根を有するチョッパを備え
たものであることも好ましい態様である。
Further, in the weak light detecting device according to the present invention, the main body is interposed between the second light transmitting window and the two light receiving elements, and is provided behind each of the two light introducing probes. It is also a preferable embodiment to include a chopper having rotating blades for chopping the light emitted from the end and entering the second light transmitting window and intermittently entering the two light receiving elements.

【0012】また、上記本発明の微弱光検出装置におい
て、上記2本の光導入プローブの後端面の向きを調整す
る第1の調整機構を備えたものであることも好ましく、
また、上記2つの受光素子の向きを調整する第2の調整
機構を備えたものであることも好ましい。また、上記本
発明の微弱光検出装置において、上記2つの受光素子そ
れぞれに独立に熱を加える温度調整手段を備えたもので
あることも好ましい態様である。
In the weak light detecting apparatus according to the present invention, it is preferable that the apparatus further comprises a first adjusting mechanism for adjusting the directions of the rear end faces of the two light introducing probes.
It is also preferable that the apparatus further includes a second adjusting mechanism for adjusting the directions of the two light receiving elements. In a preferred embodiment, the weak light detecting device of the present invention further includes a temperature adjusting means for independently applying heat to each of the two light receiving elements.

【0013】さらに、上記本発明の微弱光検出装置にお
いて、上記第1または第2の透光窓のうちのいずれか一
方、あるいは上記第1および第2の双方の透光窓が、所
望の波長もしくは波長帯域の光を選択的に透過させる光
学フィルタからなるものであることも好ましい態様の一
つである。
Further, in the weak light detecting device according to the present invention, either one of the first and second light transmitting windows, or both the first and second light transmitting windows, have a desired wavelength. Alternatively, one of the preferable embodiments is to comprise an optical filter for selectively transmitting light in a wavelength band.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本発明の微弱光検出装置の一実施形
態における本体部の断面図であり、図2は、本発明の微
弱光検出装置の一実施形態における光導入プローブの断
面図である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a sectional view of a main body in one embodiment of the weak light detecting device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a light introducing probe in one embodiment of the weak light detecting device of the present invention.

【0015】図1および図2に示す微弱光検出装置10
は、2本の光導入プローブ13,14と、本体部20と
を備えている。2本の光導入プローブ13,14には、
その前端13a,14aに光を取り入れる第1の透光窓
11a,12aと、第1の透光窓11a,12aから入
射した光を後端13b,14bに伝達する光ファイバ束
15,16とが備えられている。本体部20は、2本の
光導入プローブ13,14の後端13b,14bに光学
的に結合された、光導入プローブ13,14の後端13
b,14bから出射した光を取り入れる第2の透光窓1
1b,12bが備えられている。
The weak light detecting device 10 shown in FIGS.
Has two light introduction probes 13 and 14 and a main body 20. The two light introduction probes 13 and 14 include:
The first light-transmitting windows 11a and 12a for taking in light to the front ends 13a and 14a, and the optical fiber bundles 15 and 16 for transmitting the light incident from the first light-transmitting windows 11a and 12a to the rear ends 13b and 14b. Provided. The main body 20 has rear ends 13 of the light introduction probes 13 and 14 optically coupled to rear ends 13 b and 14 b of the two light introduction probes 13 and 14.
b, the second light-transmitting window 1 for taking in the light emitted from 14b
1b and 12b are provided.

【0016】2本の光導入プローブ13,14のうちの
光導入プローブ13は信号光検出用のプローブであり、
光導入プローブ14は参照光導入用のプローブである。
なお、図2では、これら2本の光導入プローブ13,1
4の前端13a,14aは連結されているが切り離して
使用することもできる。本体部20は、2本の光導入プ
ローブ13,14の後端13b,14bから出射した光
以外の光の入射を遮るとともに内部を気密状態に保つこ
との可能な遮光気密容器21と、遮光気密容器21内部
を減圧するコンプレッサ22と、遮光気密容器21内部
に置かれた受光素子24,25を冷却する冷却装置23
と、遮光気密容器21内部に光導入プローブ13,14
それぞれに対応して配置された、光導入プローブ13,
14それぞれの後端13b,14bから出射した光を受
光する2つの受光素子24,25と、遮光気密容器21
内部に配置された2つの受光素子24,25で得られた
2つの受光信号の差分を増幅する差動増幅器を含む電子
回路部26とを有している。
The light introduction probe 13 of the two light introduction probes 13 and 14 is a probe for detecting signal light,
The light introduction probe 14 is a probe for introducing a reference light.
In FIG. 2, these two light introduction probes 13, 1
The front ends 13a and 14a of the 4 are connected but can be used separately. The main body 20 includes a light-tight hermetic container 21 capable of blocking light other than light emitted from the rear ends 13b, 14b of the two light-introducing probes 13 and 14 and keeping the inside airtight, and a light-tight airtight container. A compressor 22 for depressurizing the inside of the container 21 and a cooling device 23 for cooling the light receiving elements 24 and 25 placed inside the light-tight hermetic container 21.
And light introduction probes 13 and 14 inside the light-tight airtight container 21.
The light introduction probes 13, which are arranged corresponding to each,
14, two light receiving elements 24 and 25 for receiving light emitted from the rear ends 13b and 14b, and a light-tight airtight container 21.
An electronic circuit unit 26 including a differential amplifier for amplifying a difference between two light receiving signals obtained by two light receiving elements 24 and 25 disposed therein.

【0017】上記のように、この微弱光検出装置10で
は、光を電気信号に変換する光半導体素子などを用いた
受光素子24,25が、受光素子の性能を最大限度まで
引き出し得る環境に配置されている。被測定物からの微
弱光は伝送損失の少ない光ファイバ束15,16により
受光素子24,25の配置された本体部20まで導かれ
そこで信号の検出が行われる。おおまかにはこのような
方法により生体や人体から放射される極めて微弱な光を
検出することが可能となるが、実際には時間的、空間的
にノイズの影響を受けるので、検出すべき微弱光の測定
を行った時刻と同時かまたはその前後の、測定時刻に極
めて近い時刻に微弱光の発光がない状態で迅速に測定を
行い、基線(ベースライン)を決定し、ベースラインか
らのズレ量を測定しておく必要がある。さらに、測定精
度を向上するために同じ測定を複数回行い平均すること
も必要である。ここでは、このような測定方法の詳細に
ついては言及しないが実際の測定に際しては考慮する必
要がある。
As described above, in the weak light detecting device 10, the light receiving elements 24 and 25 using the optical semiconductor element for converting light into an electric signal are arranged in an environment where the performance of the light receiving element can be maximized. Have been. The weak light from the object to be measured is guided by the optical fiber bundles 15 and 16 having a small transmission loss to the main body 20 where the light receiving elements 24 and 25 are arranged, where the signal is detected. Although it is possible to detect extremely weak light radiated from a living body or a human body by such a method, it is actually affected by noise temporally and spatially. At the same time as or before and after the time when the measurement was performed, at a time very close to the measurement time, measurement was quickly performed in the absence of weak light emission, the baseline (baseline) was determined, and the amount of deviation from the baseline was determined. Needs to be measured. Furthermore, it is necessary to perform the same measurement a plurality of times and average it to improve the measurement accuracy. Here, details of such a measurement method will not be described, but it is necessary to consider it in actual measurement.

【0018】本実施形態では、2本の光導入プローブ1
3,14から導入した信号光および参照光をそれぞれ別
個の受光素子24,25により2つの受光信号に変換し
これら2つの受光信号の差を電子回路部26の差動増幅
器により検出している。従って被測定試料からの光が微
弱であればあるほど、微弱光を検出していない状態での
これら2つの受光素子24,25からの出力信号がバラ
ンスしている必要がある。
In this embodiment, two light introduction probes 1
The signal light and the reference light introduced from 3 and 14 are converted into two light receiving signals by separate light receiving elements 24 and 25, respectively, and the difference between these two light receiving signals is detected by the differential amplifier of the electronic circuit unit 26. Therefore, the weaker the light from the sample to be measured, the more balanced the output signals from these two light receiving elements 24 and 25 in a state where the weak light is not detected.

【0019】2つの受光素子からの出力信号がアンバラ
ンスとなるのは次の2つの原因によると考えられる。 (1)2つの受光素子に入る背景光自体の大きさが異な
る場合 (2)2つの受光素子および電子回路系の光学的、電気
的特性にアンバランスがある場合 (1)の原因については、装置の周囲温度を安定にする
と同時に光を導く部分での物理的対称性などに起因する
多重反射などが問題となる。従って光学系の端面での反
射を減少させるとともに、2つの光学系の端面の平行度
を調整するように構成しておく必要もある。さらに、強
制的にバランスをとるために、2本の光導入プローブの
温度安定化のための恒温水の温度を変化させることも必
要である。
It is considered that the output signals from the two light receiving elements become unbalanced due to the following two causes. (1) When the size of the background light itself entering the two light receiving elements is different. (2) When the optical and electrical characteristics of the two light receiving elements and the electronic circuit system are unbalanced. At the same time as stabilizing the ambient temperature of the device, multiple reflections caused by physical symmetry at the light guiding portion and the like pose a problem. Therefore, it is necessary to reduce the reflection at the end faces of the optical systems and adjust the parallelism between the end faces of the two optical systems. Furthermore, in order to forcibly balance, it is necessary to change the temperature of the constant temperature water for stabilizing the temperature of the two light introduction probes.

【0020】(2)の原因については、受光素子の暗電
流のアンバランスは受光素子の冷却温度を制御すること
により微調整することができるので、そのように検出装
置を構成することが好ましい。なお、電子回路系自体の
暗電流は前もって電気的に調整することにより容易にゼ
ロバランスをとることが可能である。この実施形態で
は、本体部20の遮光気密容器21内部に、第2の透光
窓11b,12bと2つの受光素子24,25との間に
介在し、2本の光導入プローブ13,14それぞれの後
端13b,14bから出射し第2の透光窓11b,12
bから入射した光をそれぞれチョッピングして断続的に
2つの受光素子24,25それぞれに入射させる回転羽
根27aを有するチョッパ27が備えられている。回転
羽根27aはチョッパ駆動装置27bにより駆動され
る。チョッパ27を通過した光には高周波数の交流成分
が付加されるので、受光信号の1/fノイズを十分に小
さくすることができる。
Regarding the cause of (2), the imbalance of the dark current of the light receiving element can be finely adjusted by controlling the cooling temperature of the light receiving element. Therefore, it is preferable to configure the detecting device as described above. The dark current of the electronic circuit system itself can be easily zero-balanced by electrically adjusting it in advance. In this embodiment, two light introducing probes 13 and 14 are interposed between the second light transmitting windows 11b and 12b and the two light receiving elements 24 and 25, respectively, in the light shielding airtight container 21 of the main body 20. From the rear ends 13b, 14b of the second light-transmitting windows 11b, 12
A chopper 27 having rotating blades 27a for chopping the light incident from b and intermittently entering the two light receiving elements 24 and 25 is provided. The rotary blade 27a is driven by a chopper driving device 27b. Since a high-frequency AC component is added to the light that has passed through the chopper 27, the 1 / f noise of the received light signal can be sufficiently reduced.

【0021】第1の透光窓11a,12aには、必要に
応じ、測定すべき特定の波長の光のみを選択的に透過さ
せる光学フィルタまたは脱着自在の集光機構などの機能
を持たせることができる。一方、第2の透光窓11b,
12bは光を取り入れる窓であるとともに真空封じ窓の
機能を備えているが、これら第2の透光窓11b,12
bにも必要に応じて光学フィルタの機能を持たせること
ができる。
The first light-transmitting windows 11a and 12a may have, if necessary, a function such as an optical filter for selectively transmitting only light of a specific wavelength to be measured or a detachable light collecting mechanism. Can be. On the other hand, the second translucent window 11b,
12b is a window for taking in light and has a function of a vacuum sealing window.
b can have the function of an optical filter as needed.

【0022】この本体部20では2つの受光素子24,
25を100°K以下の極低温に、差動増幅器を含む電
子回路部26を0°C〜−60°Cの低温に、また、光
チョッパ27の回転羽根27aを0〜−60℃になるよ
うに冷却ヘッドからの距離、熱的絶縁性を考慮して取り
付ける。なお、2つの受光素子24,25それぞれに独
立に熱を加えるように温度調整手段を備えることが好ま
しい。このように2つの受光素子24,25それぞれに
独立に熱を加えることにより、無信号時の2つの受光素
子24,25からの受光信号のゼロバランスをとりやす
くすることができる。温度調整手段の具体例について
は、後述の図6を参照しての説明の際に詳述する。
In the main body 20, two light receiving elements 24,
25 to a very low temperature of 100 ° K or less, the electronic circuit section 26 including the differential amplifier to a low temperature of 0 ° C to -60 ° C, and the rotating blade 27a of the optical chopper 27 to a temperature of 0 to -60 ° C. So as to take into account the distance from the cooling head and thermal insulation. In addition, it is preferable to provide a temperature adjusting unit so as to independently apply heat to each of the two light receiving elements 24 and 25. By independently applying heat to the two light receiving elements 24 and 25 in this manner, it is possible to easily achieve zero balance of the light receiving signals from the two light receiving elements 24 and 25 when there is no signal. A specific example of the temperature adjusting means will be described in detail in the description with reference to FIG.

【0023】上記のように遮光気密容器21内を冷却す
ることによって結露が起こる場合があるので、光ファイ
バ束15,16の端面に接する雰囲気は湿度0%となる
ように湿度を制御する必要がある。そこで、本実施形態
の本体部20には、遮光気密容器21内の結露を防止す
るために、遮光気密容器21内を減圧する減圧手段であ
るコンプレッサ22が備えられている。さらに、遮光気
密容器21内に外部からの振動が伝わらないような工夫
が施されている。
As described above, dew condensation may occur when the inside of the light-tight airtight container 21 is cooled. Therefore, it is necessary to control the humidity so that the atmosphere in contact with the end faces of the optical fiber bundles 15 and 16 has a humidity of 0%. is there. Therefore, the main body 20 of the present embodiment is provided with a compressor 22 which is a pressure reducing means for reducing the pressure inside the light-shielding airtight container 21 in order to prevent dew condensation inside the light-shielding airtight container 21. Further, measures are taken to prevent external vibrations from being transmitted into the light-tight airtight container 21.

【0024】なお、この実施形態では光導入プローブ1
3,14から本体部20への微弱光の導入は光ファイバ
束15,16により行われているが、微弱光の導入は光
ファイバ束に限られるものではなく、設計条件によって
は一本の光ファイバを用いても差し支えない。この実施
形態に用いられる光ファイバ束15,16の口径は10
mm程度であり、光導入プローブ後端13b,14bに
おける光ファイバ束15,16の端面から受光素子2
4,25表面までの距離も10mm程度である。この1
0mmほどの距離の間で、光ファイバ束15,16の端
面、第2の透光窓11b,12b、チョッパ27の回転
羽根27aなどから受光素子24,25に入射される背
景光が、受光信号に対して外来雑音となる。これらの各
構成要素のわずかな熱的変動により背景光は変動する。
特に、光ファイバ束15,16は測定操作により動かさ
れるものであり、また長さも長いため大きなノイズ発生
源となる可能性がある。そこで、この実施形態では、2
本の光導入プローブ13,14それぞれが、光ファイバ
束15,16の周囲を覆うチューブ17,18を備えて
おり、チューブ17,18内部には光ファイバ束15,
16を冷却するための恒温水Wを循環させ光ファイバ束
15,16の温度を安定化するようになっている。この
ように構成することにより、2つの受光素子24,25
に同じ背景光が入射された場合、電子回路部26の差動
増幅器は2つの受光素子24,25の差分を出力するの
で、背景光が信号光と同じ波長成分をもっていても背景
光の分は除去することができる。
In this embodiment, the light introduction probe 1
The introduction of the weak light from the optical fibers 3 and 14 to the main body 20 is performed by the optical fiber bundles 15 and 16. However, the introduction of the weak light is not limited to the optical fiber bundle, and one light Fiber may be used. The diameter of the optical fiber bundles 15 and 16 used in this embodiment is 10
mm from the end faces of the optical fiber bundles 15, 16 at the rear ends 13b, 14b of the light introduction probe.
The distance to the 4,25 surface is also about 10 mm. This one
At a distance of about 0 mm, the background light incident on the light receiving elements 24 and 25 from the end faces of the optical fiber bundles 15 and 16, the second light transmitting windows 11b and 12b, the rotating blade 27a of the chopper 27, etc. To external noise. Background light fluctuates due to slight thermal fluctuations of each of these components.
In particular, the optical fiber bundles 15 and 16 are moved by a measurement operation, and have a long length, which may be a large noise source. Therefore, in this embodiment, 2
Each of the light introduction probes 13 and 14 includes tubes 17 and 18 that cover the periphery of the optical fiber bundles 15 and 16, and the optical fiber bundles 15 and 18 are provided inside the tubes 17 and 18.
The temperature of the optical fiber bundles 15 and 16 is stabilized by circulating constant-temperature water W for cooling the optical fiber bundle 16. With this configuration, the two light receiving elements 24 and 25
When the same background light is incident on the light source, the differential amplifier of the electronic circuit unit 26 outputs the difference between the two light receiving elements 24 and 25. Therefore, even if the background light has the same wavelength component as the signal light, the amount of the background light is Can be removed.

【0025】2本の光導入プローブ13,14のチュー
ブ17,18は互いに分離されており、互いに異なる液
体を通過させることができる。このように光ファイバ束
15,16を別々に冷却できるようにしているのは、光
ファイバ束15,16の冷却温度を別々に調整すること
で背景光電力を変化させ、受光素子24,25、電子回
路部26を含めた信号光レベルのバランスを取り、信号
光がない場合には電子回路部26からの出力がゼロまた
はゼロ近くになるように調整するためである。
The tubes 17 and 18 of the two light introduction probes 13 and 14 are separated from each other, and can pass different liquids from each other. The reason that the optical fiber bundles 15 and 16 can be cooled separately is that the background light power is changed by separately adjusting the cooling temperature of the optical fiber bundles 15 and 16 and the light receiving elements 24, 25 and This is because the level of the signal light including the electronic circuit unit 26 is balanced and, when there is no signal light, the output from the electronic circuit unit 26 is adjusted to be zero or nearly zero.

【0026】なお、この実施形態に備えられているチョ
ッパ27、光学フィルタ(第1および第2の透光窓11
a,12a,11b,12bに備えられた場合)など
は、最小検出感度および検出波長に応じて配置されるも
のであり、不要な場合は取り除いても差し支えない。次
に、本発明の微弱光検出装置の他の実施形態について説
明する。
It should be noted that the chopper 27 and the optical filter (the first and second light transmitting windows 11) provided in this embodiment are provided.
a, 12a, 11b, and 12b) are arranged according to the minimum detection sensitivity and the detection wavelength, and may be removed if unnecessary. Next, another embodiment of the weak light detection device of the present invention will be described.

【0027】図3は、図2に示す光導入プローブの前端
部にチョッパを備えた場合の実施形態を示す図である。
図3に示すように、2本の光導入プローブ113,11
4の前端部113a,114aは互いに固定されてい
る。これら2本の光導入プローブ113,114の前端
部113a,114aには、第1の透光窓111a,1
12aと、光導入プローブ113,114それぞれの光
ファイバ束115,116の前端との間に介在し、第1
の透光窓111a,112aから入射し光ファイバ束1
15,116に入射しようとする光をチョッピングする
チョッパ127およびチョッパ駆動装置127aが備え
られている。このように、光導入プローブ113,11
4の前端部113a,114aにチョッパ127を備え
た場合は、図1に示す実施形態における本体部20側の
チョッパ27は省略しても差し支えない。
FIG. 3 is a view showing an embodiment in which a chopper is provided at the front end of the light introducing probe shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the two light introduction probes 113 and 11
The four front ends 113a and 114a are fixed to each other. The front end portions 113a and 114a of these two light introduction probes 113 and 114 have first light transmission windows 111a and 111, respectively.
12a and the front ends of the optical fiber bundles 115 and 116 of the light introduction probes 113 and 114, respectively.
Of the optical fiber bundle 1 entering through the light transmitting windows 111a and 112a
A chopper 127 and a chopper driving device 127a are provided for chopping light to be incident on the light receiving devices 15, 116. Thus, the light introduction probes 113, 11
When the chopper 127 is provided on the front end portions 113a and 114a of the fourth unit 4, the chopper 27 on the main body 20 side in the embodiment shown in FIG. 1 may be omitted.

【0028】図4は、図2に示す2本の光導入プローブ
のうちの一方の光導入プローブの前端部に基準光入射光
学系を備えた場合の実施形態を示す図である。図4に示
すように、2本の光導入プローブ213,214のうち
の一方の光導入プローブ214の前端部214aには透
光窓は備えられておらず、その代りに、その光導入プロ
ーブ214を構成する光ファイバ束216に所定の基準
光を入射する基準光入射光学系230が備えられてい
る。このように、一方の光導入プローブ214の光ファ
イバ束216から既知電力の光を本体部の受光素子(図
示せず)に入射しこれを参照光とすることにより微弱な
絶対検出電力を推定することができる。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which a reference light incident optical system is provided at the front end of one of the two light introduction probes shown in FIG. As shown in FIG. 4, the front end portion 214a of one of the two light introduction probes 213 and 214 is not provided with a light transmitting window, and instead, the light introduction probe 214 is not provided. Is provided with a reference light incidence optical system 230 for causing a predetermined reference light to be incident on the optical fiber bundle 216 constituting the optical fiber bundle. In this manner, light of known power is incident on the light receiving element (not shown) of the main body from the optical fiber bundle 216 of one light introduction probe 214, and is used as reference light to estimate weak absolute detected power. be able to.

【0029】図5は、図2に示す2本の光導入プローブ
それぞれが、光導入プローブの前端部にチョッパを備え
た場合の実施形態を示す図である。図5に示すような光
導入プローブ313の前端部313aと他方の光導入プ
ローブの前端部とを切り離すことにより、それぞれ別の
場所にある被測定物を測定し比較することができる。分
離したそれぞれの光導入プローブ313の前端部313
aの第1の透光窓311aと光ファイバ束315との間
には、第1の透光窓311aから入射し光ファイバ束3
15に入射しようとする光をチョッピングするチョッパ
327が備えられている。
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment in which each of the two light introduction probes shown in FIG. 2 has a chopper at the front end of the light introduction probe. By separating the front end 313a of the light introduction probe 313 and the front end of the other light introduction probe as shown in FIG. 5, it is possible to measure and compare objects to be measured at different places. The front end 313 of each of the separated light introduction probes 313
a between the first light transmitting window 311a and the optical fiber bundle 315,
A chopper 327 for chopping light to be incident on the light source 15 is provided.

【0030】図6は、図1に示す微弱光検出装置に、光
導入プローブの後端面と受光素子との平行度を微調整す
る第1および第2の調整機構を備えた場合の実施形態を
示す図である。図6に示すようにこの実施形態では、2
本の光導入プローブ413,414それぞれの光ファイ
バ束415,416の後端面415b,416bの向き
を調整する第1の調整機構430を備えている。この第
1の調整機構430は、2本の光導入プローブ413,
414の後端部を保持するプローブ保持基板432と遮
光気密容器421の天板421aとの相対位置を調整自
在に固定する3つの調整ネジ431を有している。3つ
の調整ネジ431はプローブ保持基板432上の正三角
形の頂点に相当する位置に設けられており、これら3つ
の調整ネジ431を回転させることにより光ファイバ束
415,416の後端面415b,416bと受光素子
424,425との平行度を微調整することができ、そ
れにより、2つ受光素子424,425の暗電流のアン
バランスを微調整することができる。なお、プローブ保
持基板432と天板421aとの間はOリング433に
より気密が保たれている。
FIG. 6 shows an embodiment in which the weak light detecting device shown in FIG. 1 is provided with first and second adjusting mechanisms for finely adjusting the parallelism between the rear end face of the light introducing probe and the light receiving element. FIG. In this embodiment, as shown in FIG.
A first adjusting mechanism 430 for adjusting the direction of the rear end surfaces 415b and 416b of the optical fiber bundles 415 and 416 of the light introducing probes 413 and 414 is provided. The first adjustment mechanism 430 includes two light introduction probes 413,
It has three adjustment screws 431 that adjustably fix the relative position between the probe holding substrate 432 that holds the rear end of the probe 414 and the top plate 421a of the light-tight airtight container 421. The three adjusting screws 431 are provided at positions corresponding to the vertices of an equilateral triangle on the probe holding substrate 432, and by rotating these three adjusting screws 431, the rear end surfaces 415b and 416b of the optical fiber bundles 415 and 416 are connected. The degree of parallelism with the light receiving elements 424 and 425 can be finely adjusted, whereby the imbalance of dark current between the two light receiving elements 424 and 425 can be finely adjusted. It should be noted that airtightness is maintained by the O-ring 433 between the probe holding substrate 432 and the top plate 421a.

【0031】また、この実施形態には、上記の第1の調
整機構430と同様の目的で設けられた、2つの受光素
子424,425の向きを調整する第2の調整機構44
0が備えられている。この第2の調整機構440は、2
つの受光素子424,425を載置した冷却基板442
と受光素子保持基板443との相対位置を調整自在に固
定する3つの調整ネジ441を有している。3つの調整
ネジ441は受光素子保持基板443上の正三角形の頂
点に相当する位置に設けられており、これら3つの調整
ネジ441を回転させることにより光ファイバ束41
5,416の後端面413b,414aと受光素子42
4,425との平行度を微調整することができ、それに
より、2つ受光素子424,425の暗電流のアンバラ
ンスを微調整することができる。
In this embodiment, the second adjusting mechanism 44 provided for the same purpose as the first adjusting mechanism 430 for adjusting the directions of the two light receiving elements 424 and 425 is provided.
0 is provided. This second adjusting mechanism 440
Cooling substrate 442 on which two light receiving elements 424, 425 are mounted
And three adjusting screws 441 that adjustably fix the relative position of the light-receiving element holding substrate 443 and the light-receiving element holding substrate 443. The three adjusting screws 441 are provided at positions corresponding to the vertices of an equilateral triangle on the light receiving element holding substrate 443, and by rotating these three adjusting screws 441, the optical fiber bundle 41 is rotated.
5,416, rear end surfaces 413b, 414a and light receiving element 42
4 and 425 can be finely adjusted, whereby the imbalance of dark current between the two light receiving elements 424 and 425 can be finely adjusted.

【0032】また、この実施形態には、2つの受光素子
424,425を載置した冷却基板442に、2つの受
光素子424,425それぞれを独立に加熱することに
より冷却基板の冷却機能と共働して2つの受光素子42
4,425の温度を独立に調整するための温度調整手段
である加熱器444,445が備えられている。図7
は、受光素子の暗電流、バイアス電圧、および受光素子
温度の関係を示すグラフである。
In this embodiment, the cooling substrate 442 on which the two light receiving elements 424 and 425 are mounted is heated independently of the two light receiving elements 424 and 425 to cooperate with the cooling function of the cooling substrate. And two light receiving elements 42
Heaters 444 and 445, which are temperature adjusting means for independently adjusting the temperatures of 4,425, are provided. FIG.
Is a graph showing the relationship between the dark current of the light receiving element, the bias voltage, and the temperature of the light receiving element.

【0033】この測定装置には電流値1pA付近に測定
限界があるため、1pA以下の暗電流は測定できていな
いが、受光素子温度の上昇につれて暗電流が増加するこ
とは明らかである。従ってこの原理に基づき、図6に示
した実施形態における第1、第2の調整機構430,4
40および加熱器444,445を用いて、2つの受光
素子424,425の出力信号波形を観測しながら装置
がバランスしている時に得られる信号波形になるように
暗電流のバランス調整を行うことができる。
Since this measuring device has a measurement limit near a current value of 1 pA, a dark current of 1 pA or less cannot be measured, but it is clear that the dark current increases as the temperature of the light receiving element increases. Therefore, based on this principle, the first and second adjustment mechanisms 430, 4 in the embodiment shown in FIG.
Using the heater 40 and the heaters 444 and 445, while observing the output signal waveforms of the two light receiving elements 424 and 425, the dark current balance can be adjusted so as to obtain a signal waveform obtained when the apparatus is in balance. it can.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の微弱光検
出装置によれば、従来検出が困難であった被測定試料か
ら出射される微弱光の検出に好適な微弱光検出装置を得
ることができる。
As described above, according to the weak light detecting device of the present invention, it is possible to obtain a weak light detecting device suitable for detecting weak light emitted from a sample to be measured, which was difficult to detect conventionally. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の微弱光検出装置の一実施形態における
本体部の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main body in an embodiment of a weak light detection device according to the present invention.

【図2】本発明の微弱光検出装置の一実施形態における
光導入プローブの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a light introduction probe in one embodiment of the weak light detection device of the present invention.

【図3】図2に示す光導入プローブの前端部にチョッパ
を備えた場合の実施形態を示す図である。
3 is a diagram showing an embodiment in which a chopper is provided at a front end of the light introducing probe shown in FIG. 2;

【図4】図2に示す2本の光導入プローブのうちの一方
の光導入プローブの前端部に基準光入射光学系を備えた
場合の実施形態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which a reference light incident optical system is provided at a front end of one of the two light introduction probes shown in FIG. 2;

【図5】図2に示す2本の光導入プローブそれぞれが、
光導入プローブの前端部にチョッパを備えた場合の実施
形態を示す図である。
FIG. 5 shows two light introduction probes shown in FIG.
It is a figure showing an embodiment in case a chopper is provided in the front end of a light introduction probe.

【図6】図1に示す微弱光検出装置に、光導入プローブ
の後端面と受光素子との平行度を微調整する第1および
第2の調整機構を備えた場合の実施形態を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which the weak light detection device shown in FIG. 1 includes first and second adjustment mechanisms for finely adjusting the parallelism between the rear end face of the light introduction probe and the light receiving element. is there.

【図7】受光素子の暗電流、バイアス電圧、および受光
素子温度の関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship among a dark current, a bias voltage, and a light receiving element temperature of the light receiving element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 微弱光検出装置 11a,11b,12a,12b 透光窓 13,14 光導入プローブ 13a,14a 前端 13b,14b 後端 15,16 光ファイバ束 20 本体部 21 遮光気密容器 22 コンプレッサ 23 冷却装置 24,25 受光素子 26 電子回路部 27 チョッパ 27a 回転羽根 27b チョッパ駆動装置 111a,112a 第1の透光窓 113,114 光導入プローブ 113a,114a 前端部 115,116 光ファイバ束 127 チョッパ 127a チョッパ駆動装置 213,214 光導入プローブ 214a 前端部 216 光ファイバ束 230 基準光入射光学系 311 第1の透光窓 313 光導入プローブ 313a 前端部 315 光ファイバ束 327 チョッパ 413,414 光導入プローブ 415,416 光ファイバ束 415b,416b 後端面 421 遮光気密容器 421a 天板 424,425 受光素子 430 第1の調整機構 431 調整ネジ 432 プローブ保持基板 433 Oリング 440 第2の調整機構 441 調整ネジ 442 冷却基板 443 受光素子保持基板 444,445 加熱器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Weak light detection apparatus 11a, 11b, 12a, 12b Light transmission window 13, 14 Light introduction probe 13a, 14a Front end 13b, 14b Rear end 15, 16 Optical fiber bundle 20 Main body 21 Light-tight airtight container 22 Compressor 23 Cooling device 24, Reference Signs List 25 light receiving element 26 electronic circuit unit 27 chopper 27a rotating blade 27b chopper driving device 111a, 112a first light transmitting window 113, 114 light introduction probe 113a, 114a front end 115, 116 optical fiber bundle 127 chopper 127a chopper driving device 213, 214 light introduction probe 214a front end 216 optical fiber bundle 230 reference light incident optical system 311 first light transmitting window 313 light introduction probe 313a front end 315 optical fiber bundle 327 chopper 413,414 light introduction probe 415,416 Fiber bundles 415b, 416b Rear end surface 421 Shielding airtight container 421a Top plate 424, 425 Light receiving element 430 First adjusting mechanism 431 Adjusting screw 432 Probe holding substrate 433 O-ring 440 Second adjusting mechanism 441 Adjusting screw 442 Cooling substrate 443 Light receiving element Holding substrate 444,445 Heater

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光を取り入れる第1の透光窓を前端に備
えるとともに、該第1の透光窓から入射した光を後端に
伝達する光ファイバもしくは光ファイバ束を備えた、2
本の光導入プローブ、および前記2本の光導入プローブ
それぞれの後端に光学的に結合されて前記2本の光導入
プローブの後端から出射した光を取り入れる第2の透光
窓を備え、前記2本の光導入プローブの後端から出射し
た光以外の光の入射を遮るとともに内部を気密状態に保
つことの可能な遮光気密容器と、該遮光気密容器内部を
減圧する減圧手段と、該遮光気密容器内部を冷却する冷
却手段と、該遮光気密容器内部に前記2本の光導入プロ
ーブそれぞれに対応して配置された、該2本の光導入プ
ローブそれぞれの後端から出射した光を受光する、2つ
の受光素子と、該遮光気密容器内部に配置された、前記
2つの受光素子で得られた2つの受光信号の差分を増幅
する差動増幅器とを有する本体部を備えたことを特徴と
する微弱光検出装置。
An optical fiber or a bundle of optical fibers for transmitting light incident from the first light-transmitting window to a rear end thereof is provided at a front end of the first light-transmitting window for taking in light.
A light transmitting probe, and a second light transmitting window optically coupled to a rear end of each of the two light transmitting probes to receive light emitted from the rear ends of the two light transmitting probes; A light-shielding airtight container capable of blocking the incidence of light other than light emitted from the rear ends of the two light-introducing probes and keeping the inside airtight, a pressure reducing means for reducing the pressure inside the light-shielding airtight container, Cooling means for cooling the inside of the light-tight hermetic container, and receiving light emitted from the rear ends of each of the two light-introduction probes arranged inside the light-tight hermetic container in correspondence with each of the two light-introduction probes And a differential amplifier disposed inside the light-tight airtight container and amplifying a difference between two light-receiving signals obtained by the two light-receiving elements. Light detection device .
【請求項2】 前記2本の光導入プローブそれぞれが、
前記光ファイバもしくは光ファイバ束の周囲を覆い、内
部を液体が通過するチューブを備えたものであることを
特徴とする請求項1記載の微弱光検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein each of the two light introduction probes is
2. The weak light detection device according to claim 1, further comprising a tube that covers a periphery of the optical fiber or the optical fiber bundle and through which a liquid passes.
【請求項3】 前記2本の光導入プローブそれぞれのチ
ューブが、互いに異なる温度の液体の通過が可能なよう
に互いに分離されたものであることを特徴とする請求項
2記載の微弱光検出装置。
3. The weak light detecting device according to claim 2, wherein the tubes of the two light introducing probes are separated from each other so that liquids having different temperatures can pass through each other. .
【請求項4】 前記2本の光導入プローブの少なくとも
前端部が互いに固定されたものであって、これら2本の
光導入プローブが、該2本の光導入プローブそれぞれの
第1の透光窓と、該2本の光導入プローブそれぞれの光
ファイバもしくは光ファイバ束の前端との間に介在し、
該第1の透光窓から入射し該光ファイバもしくは光ファ
イバ束に入射しようとする光をチョッピングするチョッ
パを備えたことを特徴とする請求項1記載の微弱光検出
装置。
4. The two light introduction probes, wherein at least the front ends of the two light introduction probes are fixed to each other, and the two light introduction probes are each a first light transmitting window of each of the two light introduction probes. And between the front end of the optical fiber or the optical fiber bundle of each of the two light introduction probes,
2. The weak light detecting device according to claim 1, further comprising a chopper for chopping light incident from the first light transmitting window and entering the optical fiber or the optical fiber bundle.
【請求項5】 前記2本の光導入プローブのうちの一方
の光導入プローブが、前記第1の透光窓を備えることに
代えて、該一方の光導入プローブを構成する光ファイバ
もしくは光ファイバ束に所定の基準光を入射する基準光
入射光学系を備えたものであることを特徴とする請求項
4記載の微弱光検出装置。
5. An optical fiber or an optical fiber constituting one of the two light introduction probes, instead of the one light introduction probe having the first light transmission window. 5. The weak light detection device according to claim 4, further comprising a reference light incidence optical system for causing a predetermined reference light to enter the bundle.
【請求項6】 前記2本の光導入プローブそれぞれが、
前記第1の透光窓と、前記光ファイバもしくは光ファイ
バ束との間に介在し、該第1の透光窓から入射し該光フ
ァイバもしくは光ファイバ束に入射しようとする光をチ
ョッピングするチョッパを備えたものであることを特徴
とする請求項1記載の微弱光検出装置。
6. The two light introduction probes, respectively,
A chopper interposed between the first light transmitting window and the optical fiber or the optical fiber bundle, and chopping light that enters from the first light transmitting window and is about to enter the optical fiber or the optical fiber bundle. The weak light detection device according to claim 1, further comprising:
【請求項7】 前記本体部が、前記第2の透光窓と前記
2つの受光素子との間に介在し、前記2本の光導入プロ
ーブそれぞれの後端から出射し該第2の透光窓から入射
した光をそれぞれチョッピングして断続的に前記2つの
受光素子それぞれに入射させる回転羽根を有するチョッ
パを備えたことを特徴とする請求項1記載の微弱光検出
装置。
7. The second light-transmitting probe is interposed between the second light-transmitting window and the two light-receiving elements, and is emitted from rear ends of each of the two light-introducing probes. 2. The weak light detecting device according to claim 1, further comprising a chopper having rotating blades for chopping the light incident from the window and intermittently incident the light on the two light receiving elements.
【請求項8】 前記2本の光導入プローブの後端面の向
きを調整する第1の調整機構を備えたことを特徴とする
請求項1記載の微弱光検出装置。
8. The weak light detecting device according to claim 1, further comprising a first adjusting mechanism for adjusting the directions of rear end surfaces of the two light introducing probes.
【請求項9】 前記2つの受光素子の向きを調整する第
2の調整機構を備えたことを特徴とする請求項1記載の
微弱光検出装置。
9. The weak light detecting device according to claim 1, further comprising a second adjusting mechanism for adjusting the directions of the two light receiving elements.
【請求項10】 前記2つの受光素子それぞれに独立に
熱を加える温度調整手段を備えたことを特徴とする請求
項1記載の微弱光検出装置。
10. The weak light detection device according to claim 1, further comprising a temperature adjusting means for independently applying heat to each of the two light receiving elements.
【請求項11】 前記第1または第2の透光窓のうちの
いずれか一方、あるいは前記第1および第2の双方の透
光窓が、所望の波長もしくは波長帯域の光を選択的に透
過させる光学フィルタからなることを特徴とする請求項
1記載の微弱光検出装置。
11. One of the first and second light-transmitting windows, or both the first and second light-transmitting windows, selectively transmit light of a desired wavelength or wavelength band. 2. The weak light detecting device according to claim 1, further comprising an optical filter that causes the light to be filtered.
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