JPH112565A - 発光分光分析装置及び該装置を用いたデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イメージセンサを構成するピクセルの相互間に
存在している感度バラツキの影響が測光データに及ぶこ
とを防止できる発光分光分析装置と、この発光分光分析
装置を用いた際におけるデータ処理方法とを提供する。 【解決手段】回折格子３でもって分光されたスペクトル
光Ｌ２を検出するイメージセンサ４が配設された分光部
７と、イメージセンサ４を介して検出された測光データ
を処理するデータ処理部６とを備えてなる発光分光分析
装置であり、分光部７にはイメージセンサ４を構成する
ピクセル４ａの全体に均一な光を照射する補正用光源８
が配設される一方、データ処理部６には、補正用光源８
の光照射時におけるピクセル４ａごとの検出値の相違に
対応したバラツキ補正係数を算出して記憶し、かつ、ス
ペクトル光の測光時における各ピクセル４ａからの検出
値をバラツキ補正係数に基づいて補正する測光データ補
正手段９が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージセンサを
具備してなる発光分光分析装置と、この発光分光分析装
置を用いて実行されるデータ処理方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】図示省略しているが、一般的な発光分光
分析装置においては、発光スタンドやプラズマトーチな
どの発光部で発生した試料からの放射光が集光レンズを
通ったうえで分光部内の入口スリットへと導かれ、か
つ、入口スリットから出た放射光が回折格子によって波
長の相違するスペクトル光として分光されることにな
り、分光して得られたスペクトル光のそれぞれはフォト
マルチプライヤやイメージセンサなどのような光検出器
でもって検出されることになっている。そして、光検出
器から測光部、つまり、積分器などからなる測光部を介
して検出された測光データはマイクロ・コンピュータを
利用して構成されたデータ処理部でもって処理されるこ
とになり、この際のデータ処理では試料に含まれた元素
の定性分析や定量分析が実行されている。なお、光検出
器として用いられるイメージセンサの具体例としては、
多数個の受光用素子（ピクセル）が基板上に並列して設
けられたフォトダイオードアレイやＣＣＤなどが挙げら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光検出器で
あるイメージセンサを具備して構成された発光分光分析
装置においては、フォトダイオードアレイやＣＣＤなど
を構成するピクセルの相互間に感度バラツキが存在して
おり、製造段階などで発生するピクセル相互間の感度バ
ラツキをなくすことは困難であるため、イメージセンサ
を介して検出されたスペクトル光それぞれの強度が感度
バラツキの影響を受けてしまうこととなる結果、測光デ
ータに誤差が含まれることは避けられず、測光データの
誤差を排除できないという不都合が生じることになって
いた。

【０００４】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであり、イメージセンサを構成するピクセル
の相互間に存在している感度バラツキの影響が測光デー
タに及ぶことを防止できる発光分光分析装置と、この発
光分光分析装置を用いた際におけるデータ処理方法との
提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発光分光分
析装置は、回折格子でもって分光されたスペクトル光を
検出するイメージセンサが配設された分光部と、イメー
ジセンサを介して検出された測光データを処理するデー
タ処理部とを備えてなるものであり、分光部にはイメー
ジセンサを構成するピクセルの全体に対して同一の光を
照射する補正用光源が配設されているとともに、データ
処理部には、補正用光源の光照射時におけるピクセルご
との検出値の相違に対応したバラツキ補正係数を算出し
て記憶しており、かつ、スペクトル光の測光処理時にお
ける各ピクセルからの検出値をバラツキ補正係数に基づ
いて補正する測光データ補正手段が設けられていること
を特徴とする。

【０００６】本発明に係るデータ処理方法は、上記構成
とされた発光分光分析装置を用いることによって実行さ
れるデータ処理方法であり、補正用光源からイメージセ
ンサに対して同一の光を照射し、イメージセンサを構成
するピクセルごとのバラツキ補正係数を算出したうえで
記憶しておいた後、スペクトル光の測光処理に伴って得
られた各ピクセルの検出値をバラツキ補正係数に基づい
て補正することを特徴としている。そして、このような
データ処理方法を採用した際には、イメージセンサを構
成しているピクセルの相互間に存在する感度バラツキの
影響が測光データにまでは及ばず、誤差を含まない正確
な測光データが得られることになる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【０００８】図１は本実施の形態に係る発光分光分析装
置の構成を簡略化して示す説明図、図２は発光分光分析
装置が備えるイメージセンサを構成するピクセルとバラ
ツキ補正係数との対応関係を例示する説明図である。

【０００９】本実施の形態に係る発光分光分析装置は、
従来の形態と同じく、発光スタンドやプラズマトーチな
どからなる発光部１と、発光部１内で発生した試料（図
示省略）からの放射光Ｌ１が集光レンズ（図示省略）及
び入口スリット２を通過して導かれたうえで分光される
回折格子３と、回折格子３でもって分光されたうえで波
長が互いに異なるスペクトル光Ｌ２のそれぞれを検出す
るための光検出器として機能するイメージセンサ４と、
イメージセンサ４を介して検出された測光データ、つま
り、イメージセンサ４に接続された積分器などからなる
測光部５を通じて出力される測光データを演算処理する
マイクロ・コンピュータであるところのデータ処理部６
とを備えている。なお、イメージセンサの具体例として
は、フォトダイオードアレイやＣＣＤなどが挙げられ
る。

【００１０】そして、この際における入口スリット２及
び回折格子３、イメージセンサ４のそれぞれは真空排気
処理される分光部７内の所定位置ごとに位置決めしたう
えで配設されており、この分光部７内における回折格子
３の近傍位置には、イメージセンサ４を構成するピクセ
ル４ａの全体に対して同一の光を照射するための補正用
光源８が配設されている。すなわち、この補正用光源８
は、具体的にはレーザ光源などを利用して構成されたも
のであり、例えば、完全な暗室内でイメージセンサ４の
各ピクセル４ａと一定距離を保ちつつ、一定速度でレー
ザ光源を平行移動させながら同一の光を照射することに
より、イメージセンサ４を構成するピクセル４ａの相互
間に存在する感度バラツキを補正する際に使用されるも
のとなっている。なお、各ピクセル４ａにおける強度が
同一となる光を照射する必要上、補正用光源８はイメー
ジセンサ４からできる限り遠方の位置に配設されている
ことが好ましく、この補正用光源８は発光分光分析装置
の操作部（図示省略）に設けられた操作ボタンなどを利
用して入力される指示に基づいて光照射を実行すること
になっている。

【００１１】また、本実施の形態に係る発光分光分析装
置が備えるデータ処理部６には、補正用光源８の光照射
時におけるイメージセンサ４のピクセル４ａごとでもっ
て検出される検出値の相違に対応したバラツキ補正係数
を算出したうえで記憶し、かつ、スペクトル光の測光処
理時における各ピクセル４ａからの検出値をバラツキ補
正係数に基づいて補正するための測光データ補正手段９
が設けられている。すなわち、補正用光源８から同一の
光が照射されてきた際には、イメージセンサ４を構成す
る各ピクセル４ａの検出値が等しくなるはずであるにも
拘わらず、これらピクセル４ａの相互間には感度バラツ
キが存在しているため、各ピクセル４ａの検出値が等し
くはならず、互いに相違することになってしまう。

【００１２】そこで、この測光データ補正手段９では、
各ピクセル４ａの検出値全体をピクセル４ａの個数でも
って除した平均値を算出したうえ、算出された平均値を
基準値、つまり、１としたうえでピクセル４ａそれぞれ
の検出値が基準値から離れている程度をバラツキ補正係
数としてメモリ（図示省略）によって記憶することが行
われる。すなわち、この際においては、図２で例示する
ように、第１番目ピクセル４ａのバラツキ補正係数が
０．９８、第２番目ピクセル４ａのバラツキ補正係数が
１．１４であり、かつ、第ｎ−１番目ピクセル４ａのバ
ラツキ補正係数が０．９０、第ｎ番目ピクセル４ａのバ
ラツキ補正係数が１．０２であるというような対応付け
に基づく記憶が行われている。なお、バラツキ補正係数
を算出するに際しては、ピクセル４ａ全体における検出
値の平均値をバラツキ補正係数の基準値とするのが実用
的であるが、ある特定された１つのピクセル４ａにおけ
る検出値を基準値としてもよく、このような場合にあっ
ては、特定されたピクセル４ａの検出値から他のピクセ
ル４ａそれぞれの検出値が離れている程度をバラツキ補
正係数としておくことになる。

【００１３】さらに、本実施の形態に係る発光分光分析
装置を使用することによっては従来と同様の手順に従っ
たスペクトル光の測光処理が実行されることになり、ス
ペクトル光の測光処理時におけるイメージセンサ４のピ
クセル４ａそれぞれから得られる検出値に対しては、予
め各ピクセル４ａと対応付けたうえで記憶されているバ
ラツキ補正係数の各々が測光データ補正手段９によって
乗じられる。そこで、この際におけるイメージセンサ４
から測光部５を介して検出されたうえでデータ処理部６
によって処理される測光データは、イメージセンサ４を
構成しているピクセル４ａの相互間における感度バラツ
キを考慮したうえで補正されていることになり、結果的
にはピクセル４ａの相互間における感度バラツキの影響
が及んでいない測光データがデータ処理部６でもって処
理されることになる。

【００１４】すなわち、この発光分光分析装置を用いた
データ処理方法にあっては、補正用光源８からイメージ
センサ４に対して同一の光を照射し、かつ、イメージセ
ンサ４を構成するピクセル４ａごとのバラツキ補正係数
を算出したうえで記憶しておいた後、スペクトル光の測
光処理に伴って得られた各ピクセル４ａからの検出値を
バラツキ補正係数に基づいて補正することが実行されて
いる。そのため、このようなデータ処理方法を採用した
際には、イメージセンサ４を構成しているピクセル４ａ
の相互間に存在する感度バラツキの影響が測光データに
までは及ばず、誤差を含まない正確な測光データが得ら
れることになる。

【００１５】ところで、この種の発光分光分析装置にお
いては標準試料を用いたうえでイメージセンサ４の経時
変化を較正する必要があり、前記従来構成とされた発光
分光分光装置では全測定元素を網羅する必要上、複数種
類の標準試料を用いながらの測定を繰り返して実行しな
ければならないことになっていた。しかしながら、本実
施の形態に係る発光分光分析装置においては、上記構成
及びデータ処理方法を採用していることに基づき、各ピ
クセル４ａが互いに同一の感度を有していると仮定でき
るため、単一個の標準試料を用いたうえでの測定によっ
て全てのピクセル４ａを標準化できることになる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る発光
分光分析装置及び発光分光分析装置を用いたデータ処理
方法によれば、イメージセンサを構成しているピクセル
の相互間に存在する感度バラツキが測光データにまで影
響を及ぼすことがなくなり、誤差の含まれない正確な測
光データを得ることができるという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る発光分光分析装置の構成を
簡略化して示す説明図である。

【図２】イメージセンサを構成するピクセルとバラツキ
補正係数との対応関係を例示する説明図である。

【符号の説明】

３ 回折格子 ４ イメージセンサ ４ａ ピクセル ６ データ処理部 ７ 分光部 ８ 補正用光源 ９ 測光データ補正手段 Ｌ２ スペクトル光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回折格子でもって分光されたスペクトル
   光を検出するイメージセンサが配設された分光部と、イ
   メージセンサを介して検出された測光データを処理する
   データ処理部とを備えてなる発光分光分析装置であっ
   て、 分光部にはイメージセンサを構成するピクセルの全体に
   対して同一の光を照射する補正用光源が配設されている
   とともに、 データ処理部には、補正用光源の光照射時におけるピク
   セルごとの検出値の相違に対応したバラツキ補正係数を
   算出して記憶しており、かつ、スペクトル光の測光処理
   時における各ピクセルからの検出値をバラツキ補正係数
   に基づいて補正する測光データ補正手段が設けられてい
   ることを特徴とする発光分光分析装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発光分光分析装置を用い
   たデータ処理方法であって、 補正用光源からイメージセンサに対して同一の光を照射
   し、イメージセンサを構成するピクセルごとのバラツキ
   補正係数を算出したうえで記憶しておいた後、スペクト
   ル光の測光処理に伴って得られた各ピクセルの検出値を
   バラツキ補正係数に基づいて補正することを特徴とする
   データ処理方法。