JPH11344439A - 吸光光度分析装置 - Google Patents

吸光光度分析装置

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JPH11344439A
JPH11344439A JP15255698A JP15255698A JPH11344439A JP H11344439 A JPH11344439 A JP H11344439A JP 15255698 A JP15255698 A JP 15255698A JP 15255698 A JP15255698 A JP 15255698A JP H11344439 A JPH11344439 A JP H11344439A
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JP15255698A
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Toru Kachi
徹 加地
Kenji Nakamura
健次 中村
Hiroyuki Jikuya
博之 軸屋
Kunio Ishikawa
邦男 石川
Nobuyuki Iwai
信之 岩井
Hideki Tominaga
秀樹 富永
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高分解能が得られる測定波長において検出限
界を超える場合においても、試料の希釈等の前処理や再
測定を行うことなく測定を行う。 【解決手段】 複数の測定波長による吸光度を測定可能
とする光源1と光検出手段4を含む測光部3とを備え、
測光部3は、測定波長及び濃度範囲を異ならせて、吸光
度から試料濃度を求める複数の検量線を有するととも
に、複数の測定波長から測定波長を選定し、選定した測
定波長に対応する検量線を複数の検量線から選定し、さ
らに、選定した検量線に基づいて、選定した測定波長に
よる吸光度に対応する試料濃度を求める機能を有する。
複数の波長で吸光度測定を行い、測定波長を異にする検
量線を用いて濃度検出を行うことによって、常に測定部
の検出限界の内側において濃度測定を行う。これによっ
て、測定試料の濃度が高分解能波長における測定限界を
超えることにより生じる試料の希釈等の前処理や再測定
を避ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸光光度分析装置
に関し、環境測定等において簡易な測定及びスクーリン
グに適用することができるものである。
【0002】
【従来の技術】吸光光度法は、試料物質の溶液あるいは
その溶液に試薬を加えて発色させた溶液に光を照射し、
その吸光度を測定することによって、試料中の目的成分
の定性,定量あるいは試料物質の構造を知る分析法であ
り、この吸光光度法を適用した測定装置として吸光光度
分析装置が知られている。
【0003】吸光光度分析装置は、光源部,試料部,及
び測光部等を備え、溶質の濃度と吸光度との比例関係を
用いて測定した吸光度から濃度を求めることが行われ
る。また、吸光光度分析装置では、測定波長によって測
定感度が異なるため、通常、測定感度が最も高く、高分
解能が得られる測定波長を用いて吸光度測定を行ってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】吸光光度分析装置で
は、測光部において光強度の検出を行っているが、検出
可能な光強度には限界がある。試料の濃度測定の濃度が
高く吸光度が高くなると、測光部に達する光強度が低下
して、測光部で検出することができる検出限界値を下回
り、検出が困難となる場合がある。
【0005】従来、このような吸光度が限界値を超える
場合には、試料を希釈する等の前処理を行うことによっ
て、試料濃度を測定可能な濃度とし、測定を再度繰り返
している。
【0006】そのため、従来の吸光光度分析装置では、
希釈等の前処理によって、測定時間が長時間化したり、
測定手間やコストがかさむといった問題がある。
【0007】そこで、本発明は前記した従来の吸光光度
分析装置の問題点を解決し、高分解能が得られる測定波
長において検出限界を超える場合においても、試料の希
釈等の前処理や再測定を行うことなく、測定を行うこと
ができる吸光光度分析装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】通常、吸光光度分析装置
において、測定波長によって吸光度測定の感度及び測定
可能範囲が異なり、測定感度が高く高分解能が得られる
測定波長では、その測定可能範囲が狭く、また、測定感
度が低く分解能が低くなる測定波長では、その測定可能
範囲は広くなる。
【0009】本発明の吸光光度分析装置は、複数の波長
で吸光度測定を行い、測定波長を異にする検量線を用い
て濃度検出を行うことによって、常に測定部の検出限界
の内側において濃度測定を行う。これによって、測定試
料の濃度が高分解能波長における測定限界を超えること
により生じる試料の希釈等の前処理や再測定を避けるこ
とができる。
【0010】そこで、本発明の吸光光度分析装置は、複
数の測定波長による吸光度を測定可能とする光源と光検
出器を含む測光部とを備え、測光部は、測定波長及び濃
度範囲を異ならせて、吸光度から試料濃度を求める複数
の検量線を有するとともに、複数の測定波長から測定波
長を選定し、選定した測定波長に対応する検量線を複数
の検量線から選定し、さらに、選定した検量線に基づい
て、選定した測定波長による吸光度に対応する試料濃度
を求める機能を有するものである。
【0011】本発明の吸光光度分析装置において、複数
の測定波長による吸光度を測定した後、測定した吸光度
が測定範囲内に収まる測定波長を選定するとともに、選
定した測定波長に対応する検量線を選定する。そして、
選定した検量線を用いて、選定した測定波長による吸光
度に対応する試料濃度を求める。
【0012】複数の測定波長による吸光度を測定する第
1の態様は、検出波長を異ならせた複数個の光検出素子
を配列した光検出器を備える構成であり、試料を透過し
た透過光を各光検出素子で同時に検出することによっ
て、異なる測定波長の吸光度を同時に測定することがで
きる。
【0013】また、複数の測定波長による吸光度を測定
する第2の態様は、測定波長に対応した分光を行う分光
器を有した光源を備える構成であり、各測定波長に分光
された光を試料に照射し、透過した各透過光を光検出素
子で同時あるいは切り換えて検出することによって、異
なる測定波長の吸光度を測定することができる。
【0014】本発明の吸光光度分析装置によれば、測定
試料の濃度が高分解能波長での測定限界を超えた場合で
あっても、試料の希釈等の前処理や再測定を行うことな
く濃度測定を行うことができる。
【0015】本発明の吸光光度分析装置は、その測定に
おいて、高分解能測定と測定レンジの拡大測定の二つの
測定モードを選択することができる。
【0016】高分解能測定の測定モードでは、常に高い
分解能が得られる測定波長の検量線を用いることによっ
て、濃度測定可能な範囲内で最も高い分解能で濃度測定
を行う。
【0017】また、測定レンジの拡大測定の測定モード
では、検量線を変更することによって、濃度測定の測定
レンジを変更して、測定レンジの拡大測定を行い、全測
定濃度を含む測定濃度範囲の検量線を用いることによっ
て、前記測定濃度を同一の測定レンジで測定することが
できる。
【0018】また、本発明によれば、前記した高分解能
測定と測定レンジの拡大測定とを選択して行うことがで
きる。
【0019】
【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。図1は本発明の吸光光度
分析装置の一構成を説明するための図である。図1にお
いて、吸光光度分析装置は、光源部1,試料部2,及び
測光部3を備え、光源部1からの照射光は、試料部2内
の試料溶液を透過した後、測光部3で検出される。
【0020】光源部1は複数の波長の光を同時あるいは
選択的に照射する。複数の波長の光を同時に照射する場
合には、連続波長の光あるいはあらかじめ選択された複
数の波長光を同時に照射する。測光部3側では、測定波
長の光の場合には分光して測定波長の分離を行って検出
し、複数の波長光の場合には対応する光を個別に検出す
る。
【0021】また、複数の波長の光を選択的に照射する
場合には、測光部3側で各透過光を照射光の波長に対応
して検出する。なお、波長の選択には、モノクロメータ
または光学フィルタを用いることができる。
【0022】試料部2は、試料物質の溶液あるいはその
溶液に試薬を加えて発色させた溶液を入れる吸収セルや
保持ホルダ等によって構成することができる。
【0023】測光部3は、試料部2を透過した透過光を
検出する光検出手段4と、光検出手段4で検出した光強
度を入力して濃度に換算する吸光度濃度変換手段5と、
吸光度から濃度を算出するための検量線を格納する検量
線格納手段7とを備える。また、吸光度濃度変換手段5
内には、検量線格納手段7内に格納される複数の検量線
から所定の検量線を選定し変更する検量線変更手段6を
備える。
【0024】光検出手段4は、たとえば検出する波長を
異にする複数の光検出素子を配列すことによって構成す
ることができ、各光検出素子からは測定波長(λa,λ
b,・・・λn)毎の光強度が検出される。この光強度
は、各測定波長における吸光度に対応する。なお、複数
の光検出素子において、測定波長を異ならせる構成とし
て、たとえば検出波長が異なる光検出素子を用いたり、
あるいは、同一特性の複数の光検出素子と光学フィルタ
との組み合わせを用いることができる。
【0025】吸光度濃度変換手段5は、検量線を用いて
光強度から濃度を換算する。図2,3を用いて検量線を
説明する。図2は吸光度Aの波長特性を示している。通
常、光検出器の光強度から得られる吸光度Aは波長によ
って検出感度が異なり、たとえば波長λαと波長λβで
は、波長λαの方が大きな吸光度Aが得られる。この吸
光度Aの波長特性において、試料濃度が高いほど大きな
吸光度Aが得られる。しかしながら、吸光光度分析装置
には吸光度を検出できる測定限界Aαがあり、この測定
限界Aα以上の吸光度は測定することができない。
【0026】図2の吸光度Aの波長特性において、波長
毎に吸光度Aと濃度Cとの関係を求めると、図3に示す
ような検量線を得ることができる。この検量線を用いる
ことによって吸光度Aから濃度Cを求めることができ
る。なお、検量線は波長によって特性が異なり、検出感
度が高い波長λαの検量線は、換算濃度において高い感
度を得ることができるが、その濃度範囲は小さいものと
なる。また、検出感度が低い波長λβの検量線は、換算
濃度において感度は低いものの、大きな濃度範囲を得る
ことができる。
【0027】したがって、試料の濃度測定では、試料の
濃度範囲を含み、かつ、検出感度が高い波長の検量線を
選択することによって、高い感度の濃度換算を行うこと
ができる。また、測定される吸光度の内で最も高い吸光
度を濃度範囲内とする検量線を選択することによって、
全試料を同一の測定レンジで濃度換算することができ
る。
【0028】そこで、上記検量線の選択を行うために、
本発明の吸光光度分析装置は複数の検量線をあらかじめ
用意して検量線格納手段7内に格納しておき、検量線変
更手段6によって、濃度変換に用いる検量線を選定し変
更を行う。
【0029】図4,5,6は本発明による検量線の選定
を説明するための図であり、図4は測定された吸光度を
示し、図5は高分解能測定の測定モードを説明するため
の図であり、図6は測定レンジの拡大測定の測定モード
を説明するための図である。
【0030】図4は試料濃度がそれぞれC1,C2,C
3の試料S1,S2,S3について、波長λa,λb,
λcで測定した場合の吸光度Aを示している。なお、試
料濃度は、C1<C2<C3の関係があるものとする。
【0031】図4において、検出感度が最も高い波長λ
aで測定した場合、試料S3の吸光度Aa3は測定限界A
αを超えるため、試料S3の吸光度を検出することはで
きず、試料S1,S2の吸光度Aa1,Aa2のみが検出さ
れる。また、検出感度が低い波長λb,λcで測定した
場合には、試料S1,S2,S3の全てについて、吸光
度Ab1,Ab2,Ab3、及び吸光度Ac1,Ac2,Ac3を検
出することができる。
【0032】これらの吸光度の関係は、以下の表1で表
すことができる。
【0033】
【表1】 次に、検量線を用いた吸光度から濃度への変換につい
て、高分解能測定の測定モードと測定レンジの拡大測定
の二つの測定モードについて説明する。
【0034】高分解能測定の測定モードは、常に高い分
解能が得られる測定波長の検量線を用いることによっ
て、濃度測定可能な範囲内で最も高い分解能で濃度測定
を行うモードである。
【0035】この測定モードでは、図4において、試料
S1,S2については,検出感度が最も高い波長λaで
測定した吸光度Aa1,Aa2を用い、試料S3について
は,検出感度が次に高い波長λbで測定した吸光度Ab3
を用いる。そして、吸光度Aa1,Aa2を濃度に換算する
検量線は、最も分解能が高い波長λaを用いた検量線
(図5(a))を用いる。これによって、試料S1,S
2の濃度C1,C2を求めることができる。また、吸光
度Aa3を濃度に換算する検量線は、次に分解能が高い波
長λbを用いた検量線(図5(b))を用いる。これに
よって、試料S3の濃度C3を求めることができる。な
お、表1において、丸印で囲んだ吸光度Aa1,Aa2,A
b3は、この測定モードを表している。
【0036】これによって、濃度測定可能な範囲内で最
も高い分解能で濃度測定を行うことができる。
【0037】測定レンジの拡大測定の測定モードは、検
量線を変更することによって、濃度測定の測定レンジを
変更して、測定レンジの拡大測定を行うモードである。
【0038】図4において、試料S1,S2,S3につ
いて、検出感度が最も高い波長λaで測定すると、吸光
度Aa1,Aa2,Aa3が得られる。この吸光度Aa1,Aa
2,Aa3において、吸光度Aa3は測定限界を超えている
ため、波長λaによる検量線の測定レンジでは全ての試
料について濃度換算を行うことができない。そこで、こ
の測定モードでは、濃度換算が行えない範囲について測
定レンジを拡大して、吸光度濃度変換を行う。
【0039】この測定モードでは、図4において、試料
S1,S2,S3については,検出感度が二番目に高い
波長λb、あるいは最も感度が低い波長λcで測定した
吸光度Ab1,Ab2,Ab3、あるいは吸光度Ac1,Ac2,
Ac3を用いる。そして、吸光度Ab1,Ab2,Ab3を濃度
に換算する検量線は、二番目に測定レンジが広い波長λ
bを用いた検量線(図6(b))、あるいは最も測定レ
ンジが広い波長λcを用いた検量線(図6(c))を用
いる。
【0040】これによって、試料S1,S2,S3の濃
度C1,C2,C3を測定レンジを拡大して求めること
ができる。なお、表1において、破線で囲んだ吸光度A
b1,Ab2,Ab3、または吸光度Ac1,Ac2,Ac3は、こ
の測定モードを表している。これによって、分解能は落
ちるものの、測定レンジを拡大して濃度測定を行うこと
ができる。
【0041】なお、上記した図6(b),(c)の例で
は、測定濃度を同一の測定レンジで測定することができ
る。また、本発明の実施の形態によれば、複数の検量線
をあらかじめ備える簡易な構成によって、広い測定レン
ジを得ることができる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の吸光光度
分析装置によれば、高分解能が得られる測定波長におい
て検出限界を超える場合においても、試料の希釈等の前
処理や再測定を行うことなく、測定を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸光光度分析装置の一構成を説明する
ための図である。
【図2】吸光度Aの波長特性を示す図である。
【図3】吸光度Aと濃度Cとの関係を示す検量線であ
る。
【図4】本発明による検量線の選定を説明するための図
であり、吸光度を示す図である。
【図5】本発明の高分解能測定の測定モードを説明する
ための図である。
【図6】本発明の測定レンジの拡大測定の測定モードを
説明するための図である。
【符号の説明】
1…光源部、2…試料部、3…測光部、4…光検出手
段、5…吸光度濃度変換手段、6…検量線変更手段、7
…検量線格納手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 邦男 茨城県つくば市吾妻3−17−1 株式会社 島津製作所つくば技術センター内 (72)発明者 岩井 信之 茨城県つくば市吾妻3−17−1 株式会社 島津製作所つくば技術センター内 (72)発明者 富永 秀樹 茨城県つくば市吾妻3−17−1 株式会社 島津製作所つくば技術センター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の測定波長による吸光度を測定可能
    とする光源、及び光検出器を含む測光部とを備え、前記
    測光部は、測定波長及び濃度範囲を異ならせて、吸光度
    から試料濃度を求める複数の検量線を有し、複数の測定
    波長から測定波長を選定し、選定した測定波長に対応す
    る検量線を前記複数の検量線から選定し、選定した検量
    線に基づいて選定した測定波長による吸光度に対応する
    試料濃度を求める、吸光光度分析装置。
JP15255698A 1998-06-02 1998-06-02 吸光光度分析装置 Withdrawn JPH11344439A (ja)

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