JPH11352057A - スペクトルメ―タ装置および集積スペクトルメ―タ装置 - Google Patents
スペクトルメ―タ装置および集積スペクトルメ―タ装置Info
- Publication number
- JPH11352057A JPH11352057A JP11120564A JP12056499A JPH11352057A JP H11352057 A JPH11352057 A JP H11352057A JP 11120564 A JP11120564 A JP 11120564A JP 12056499 A JP12056499 A JP 12056499A JP H11352057 A JPH11352057 A JP H11352057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spectral
- sample
- data
- light source
- operating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 205
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 43
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 42
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 32
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 86
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 27
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 4
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 4
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 4
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 4
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000005258 radioactive decay Effects 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N virginiamycin-S1 Natural products CC1OC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)NC(=O)C2CC(=O)CCN2C(=O)C(CC=2C=CC=CC=2)N(C)C(=O)C2CCCN2C(=O)C(CC)NC(=O)C1NC(=O)C1=NC=CC=C1O FEPMHVLSLDOMQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000005549 deoxyribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229940070376 protein Drugs 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0264—Electrical interface; User interface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
- G01J2003/1828—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating with order sorter or prefilter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J2003/2866—Markers; Calibrating of scan
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、比較的低コストで動作の簡
単な、改善されたスペクトルメータ装置を提供すること
である。 【解決手段】 スペクトルメータ装置が、フラッシュ光
を試料に通過させ、線形検知器を有し、該検知器はコン
ピュータにより動作され、所定数のフラッシュに対して
信号を積分し、信号データの積分ユニットを得、ここか
らスペクトルデータがモニタに表示される。
単な、改善されたスペクトルメータ装置を提供すること
である。 【解決手段】 スペクトルメータ装置が、フラッシュ光
を試料に通過させ、線形検知器を有し、該検知器はコン
ピュータにより動作され、所定数のフラッシュに対して
信号を積分し、信号データの積分ユニットを得、ここか
らスペクトルデータがモニタに表示される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトルメータ
装置、とりわけフラッシュランプ源を有し、試料により
光吸収される形式のスペクトルメータ装置、より具体的
にはコンピュータ動作されるスペクトルメータ装置に関
する。
装置、とりわけフラッシュランプ源を有し、試料により
光吸収される形式のスペクトルメータ装置、より具体的
にはコンピュータ動作されるスペクトルメータ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】スペクトルメータ装置は、光源、試料、
回折格子のような拡散要素、検知器、および適切な接合
光学系を有する。検知器はダイオードレセプタの線形ア
レイとすることができる。現代の装置はコンピュータを
有し、コンピュータはスペクトル信号を検知器から受信
し、信号を処理する。装置形式の１つでは、光が試料を
通過し、透過ビームが検知される。光源形式に１つはフ
ラッシュランプであり、試料をキャリア液体のキュベッ
トに溶解または懸濁することができる。
回折格子のような拡散要素、検知器、および適切な接合
光学系を有する。検知器はダイオードレセプタの線形ア
レイとすることができる。現代の装置はコンピュータを
有し、コンピュータはスペクトル信号を検知器から受信
し、信号を処理する。装置形式の１つでは、光が試料を
通過し、透過ビームが検知される。光源形式に１つはフ
ラッシュランプであり、試料をキャリア液体のキュベッ
トに溶解または懸濁することができる。
【０００３】光学系、検知器、およびコンピュータ化の
発展により、非常に正確な測定を実行できる能力が開発
された。しかしこのために装置は高価になり、動作は複
雑になった。低コスト装置と簡単な動作に対する要求も
あり、とりわけ試料形式を選択し、試料を挿入し、機械
をスタートさせる以外に操作者はほとんど何もしないよ
うな十分なオートメーション化が望まれる。試料がキャ
リアにある場合には、ブランク（試料なしのキャリヤ）
に対する付加的ステップも所望される。このような装置
は現在、細胞生物学で、ＲＮＡおよびＤＮＡを含んだ核
酸およびプロテインの濃度検出の場合に所望される。
発展により、非常に正確な測定を実行できる能力が開発
された。しかしこのために装置は高価になり、動作は複
雑になった。低コスト装置と簡単な動作に対する要求も
あり、とりわけ試料形式を選択し、試料を挿入し、機械
をスタートさせる以外に操作者はほとんど何もしないよ
うな十分なオートメーション化が望まれる。試料がキャ
リアにある場合には、ブランク（試料なしのキャリヤ）
に対する付加的ステップも所望される。このような装置
は現在、細胞生物学で、ＲＮＡおよびＤＮＡを含んだ核
酸およびプロテインの濃度検出の場合に所望される。
【０００４】低コストの要素は、装置間の能力の点で変
動を受け、また各装置においてもドリフトを受ける。し
たがって自動化は、頻繁なチェック、およびフラッシュ
ランプおよび検知器読み出しに関連した動作点のリセッ
トに対して行うべきであり、さらに自動化が１つの試料
形式に対して選択されているならナローレンジスペクト
ルに対するリセットと、散乱光および非線形性の補正、
並びに波長の較正に対しても自動化すべきである。
動を受け、また各装置においてもドリフトを受ける。し
たがって自動化は、頻繁なチェック、およびフラッシュ
ランプおよび検知器読み出しに関連した動作点のリセッ
トに対して行うべきであり、さらに自動化が１つの試料
形式に対して選択されているならナローレンジスペクト
ルに対するリセットと、散乱光および非線形性の補正、
並びに波長の較正に対しても自動化すべきである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、比較
的低コストで動作の簡単な、改善されたスペクトルメー
タ装置を提供することである。本発明の別の課題は、パ
フォーマンス、再現性およびドリフト補正を最適化する
ための動作点を自動的にチェックおよびリセットする手
段を備えた装置を提供することである。本発明の別の課
題は、ナローレンジスペクトルに対する動作点をリセッ
トする手段を備えた装置を提供することである。別の課
題は、散乱光および非線形性を補正し、波長を較正する
手段を備えた装置を提供することである。別の課題は、
試料に関連する補助情報、およびタッチスクリーンによ
る補助データの入力から導出された情報を計算する手段
を備えた装置を提供することである。
的低コストで動作の簡単な、改善されたスペクトルメー
タ装置を提供することである。本発明の別の課題は、パ
フォーマンス、再現性およびドリフト補正を最適化する
ための動作点を自動的にチェックおよびリセットする手
段を備えた装置を提供することである。本発明の別の課
題は、ナローレンジスペクトルに対する動作点をリセッ
トする手段を備えた装置を提供することである。別の課
題は、散乱光および非線形性を補正し、波長を較正する
手段を備えた装置を提供することである。別の課題は、
試料に関連する補助情報、およびタッチスクリーンによ
る補助データの入力から導出された情報を計算する手段
を備えた装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は、少なくとも
部分的に次のようなスペクトルメータ装置によって解決
される。すなわちスペクトルメータ装置が、フラッシュ
タイプの光源と、光源をフラッシュさせるための動作手
段と、光吸収性試料に対する容器と、拡散要素と、検知
器と、コンピュータとを有し、前記光源はフラッシュす
る光源ビームを放射し、前記容器は光源ビームを受け、
透過ビームを通過させ、前記拡散要素は透過ビームを受
け、これの拡散光を形成し、前記検知器は拡散光を受
け、透過ビームを表す相応の信号データを発生し、前記
コンピュータは信号データを受け、透過ビーム、したが
って容器中の試料を表す相応のスペクトルデータを形成
するのである。検知器はコンピュータにより動作し、信
号データの積分ユニットを得るために所定数のフラッシ
ュに対して信号をまとめる。
部分的に次のようなスペクトルメータ装置によって解決
される。すなわちスペクトルメータ装置が、フラッシュ
タイプの光源と、光源をフラッシュさせるための動作手
段と、光吸収性試料に対する容器と、拡散要素と、検知
器と、コンピュータとを有し、前記光源はフラッシュす
る光源ビームを放射し、前記容器は光源ビームを受け、
透過ビームを通過させ、前記拡散要素は透過ビームを受
け、これの拡散光を形成し、前記検知器は拡散光を受
け、透過ビームを表す相応の信号データを発生し、前記
コンピュータは信号データを受け、透過ビーム、したが
って容器中の試料を表す相応のスペクトルデータを形成
するのである。検知器はコンピュータにより動作し、信
号データの積分ユニットを得るために所定数のフラッシ
ュに対して信号をまとめる。
【０００７】
【発明の実施の形態】有利な側面では、光源は予選択さ
れたフラッシュ総数でフラッシュされる。この総数は所
定数の倍数に等しい。検知器は、信号データの、相応に
複数の積分ユニットを形成する。信号データの相応に複
数のユニットはスペクトルデータを得るために加算され
る。有利にはフラッシュ総数は、所定数が変化しても装
置の連続動作のために一定に保持される。
れたフラッシュ総数でフラッシュされる。この総数は所
定数の倍数に等しい。検知器は、信号データの、相応に
複数の積分ユニットを形成する。信号データの相応に複
数のユニットはスペクトルデータを得るために加算され
る。有利にはフラッシュ総数は、所定数が変化しても装
置の連続動作のために一定に保持される。
【０００８】フラッシュの所定数を決定するために、装
置は予備的な光源電圧で、所定数としての予備数により
動作され、有利には試料なしで予備的スペクトルデータ
を発生する。予備的スペクトルデータにおける最高ピー
クと、関連する予備的ピークの高さとが検出される。予
備的ピークの高さは予選択された最大ピーク高さと比較
され、調整されたフラッシュ数が決定される。この調整
されたフラッシュ数は、信号データユニットおよび相応
するスペクトルデータを得るために必要な数であり、こ
のスペクトルデータは最高ピークに対する相応のピーク
高さを伴う。相応のピーク高さは最大ピーク高さに等し
いか、またはそれよりやや下である。調整された数は、
装置の後続動作に対する積分ユニット内のフラッシュの
所定数として使用するために記憶される。
置は予備的な光源電圧で、所定数としての予備数により
動作され、有利には試料なしで予備的スペクトルデータ
を発生する。予備的スペクトルデータにおける最高ピー
クと、関連する予備的ピークの高さとが検出される。予
備的ピークの高さは予選択された最大ピーク高さと比較
され、調整されたフラッシュ数が決定される。この調整
されたフラッシュ数は、信号データユニットおよび相応
するスペクトルデータを得るために必要な数であり、こ
のスペクトルデータは最高ピークに対する相応のピーク
高さを伴う。相応のピーク高さは最大ピーク高さに等し
いか、またはそれよりやや下である。調整された数は、
装置の後続動作に対する積分ユニット内のフラッシュの
所定数として使用するために記憶される。
【０００９】動作手段は、光源を光源電圧により駆動
し、光源は光源電圧に依存する強度を有する。ランプを
フラッシュするためにパルス化される電圧は、最大値に
近いスペクトルピーク高さが得られるように調整され
る。このことを有利な実施例で実行するために、装置は
試料なしで、そして調整数をフラッシュの所定数として
これにより動作される。動作はまず第１の光源電圧によ
り行い、同じ最高の高さのピークに対する第１のピーク
高さを有する相応のスペクトルデータを発生する。次
に、第２の光源電圧により、最高の高さのピークに対す
る第２のピーク高さを有する相応のスペクトルデータを
発生する。光源電圧とピーク高さとの間の関数依存性
（一般的に線形）が、第１および第２の光源電圧、およ
び第１と第２のピーク高さを利用して決定される。この
依存性から動作電圧が決定される。この動作電圧は関連
するピーク高さを、関連するスペクトル位置で発生させ
るのに必要であり、関連するピーク高さは最大ピーク高
さに等しいか、またはやや下である。光源電圧は、装置
の後続動作のために光源を駆動するため設定される。
し、光源は光源電圧に依存する強度を有する。ランプを
フラッシュするためにパルス化される電圧は、最大値に
近いスペクトルピーク高さが得られるように調整され
る。このことを有利な実施例で実行するために、装置は
試料なしで、そして調整数をフラッシュの所定数として
これにより動作される。動作はまず第１の光源電圧によ
り行い、同じ最高の高さのピークに対する第１のピーク
高さを有する相応のスペクトルデータを発生する。次
に、第２の光源電圧により、最高の高さのピークに対す
る第２のピーク高さを有する相応のスペクトルデータを
発生する。光源電圧とピーク高さとの間の関数依存性
（一般的に線形）が、第１および第２の光源電圧、およ
び第１と第２のピーク高さを利用して決定される。この
依存性から動作電圧が決定される。この動作電圧は関連
するピーク高さを、関連するスペクトル位置で発生させ
るのに必要であり、関連するピーク高さは最大ピーク高
さに等しいか、またはやや下である。光源電圧は、装置
の後続動作のために光源を駆動するため設定される。
【００１０】別の側面（ズーム）では、フラッシュの調
整数が全スペクトルレンジに対するスペクトルデータか
ら検出される。しかし選択された試料に対しては全スペ
クトルレンジ内のナローレンジスペクトルが使用され
る。装置は、試料と、フラッシュの所定数としての調整
数により動作される。相応のスペクトルデータがナロー
レンジスペクトルで得られる。このスペクトルデータで
の最高ピークと、相応の予備的ピーク高さが検出され
る。予選択された最大ピーク高さと予備的ピーク高さと
の実際の比に近似する整数比が計算される。調整数は整
数比により乗算され、所定数のフラッシュに対する動作
数を決定する。装置は次に、選択された試料を用い、前
記動作数をフラッシュの所定数として動作する。予備的
スペクトルデータが選択された試料に対して、ナローレ
ンジスペクトル内でフラッシュの動作数によって得られ
る。予備的スペクトルデータは整数比により割り算さ
れ、選択された試料を表す試料スペクトルデータが形成
される。
整数が全スペクトルレンジに対するスペクトルデータか
ら検出される。しかし選択された試料に対しては全スペ
クトルレンジ内のナローレンジスペクトルが使用され
る。装置は、試料と、フラッシュの所定数としての調整
数により動作される。相応のスペクトルデータがナロー
レンジスペクトルで得られる。このスペクトルデータで
の最高ピークと、相応の予備的ピーク高さが検出され
る。予選択された最大ピーク高さと予備的ピーク高さと
の実際の比に近似する整数比が計算される。調整数は整
数比により乗算され、所定数のフラッシュに対する動作
数を決定する。装置は次に、選択された試料を用い、前
記動作数をフラッシュの所定数として動作する。予備的
スペクトルデータが選択された試料に対して、ナローレ
ンジスペクトル内でフラッシュの動作数によって得られ
る。予備的スペクトルデータは整数比により割り算さ
れ、選択された試料を表す試料スペクトルデータが形成
される。
【００１１】別の側面では、装置は光源を使用して波長
に対して較正される。この光源では光源ビームが所定の
スペクトル位置を有する複数のスペクトルピークを含ん
でいる。装置が動作され、測定されたスペクトルピーク
のスペクトル位置を含む相応のスペクトルデータが得ら
れる。また測定されたスペクトル位置は所定のスペクト
ル位置に対して較正される。
に対して較正される。この光源では光源ビームが所定の
スペクトル位置を有する複数のスペクトルピークを含ん
でいる。装置が動作され、測定されたスペクトルピーク
のスペクトル位置を含む相応のスペクトルデータが得ら
れる。また測定されたスペクトル位置は所定のスペクト
ル位置に対して較正される。
【００１２】別の側面は、非線形応答に対する補正であ
る。装置は反復的にダーク試料により動作される。ダー
ク試料は光源ビームと比較して低強度の透過ビームを通
過させ、ダークスペクトルデータの一連の積分ユニット
を得る。一連とは、複数のフラッシュユニットに対する
数の集合である。ダークスペクトルデータのシーケンス
が予選択されたスペクトル位置のそれぞれに対する設定
数にわたって得られる。設定数にわたるシーケンスを表
すマスタ関数が予選択されたすべてのスペクトル位置に
対して計算される。マスタ関数は記憶され、後で補正係
数として、測定されたスペクトルデータに非線形性の補
正のために適用される。有利には次のようにマスタ関数
を検出する。すなわち、シーケンシャル・ダークスペク
トルデータと相応するフラッシュ数との比を計算し、フ
ラッシュ数に対して、各予選択された位置に対する位置
関数に適合して検出するのである。高点の集合と、各位
置関数におけるこのような各高点に対する値とが、関連
する最高位置関数に対する最高点も含めて検出される。
高点は、位置関数を最高位置関数に正規化するのに使用
され、これにより正規化された関数集合を形成する。正
規化された関数は平均化され、マスタ関数を形成する。
る。装置は反復的にダーク試料により動作される。ダー
ク試料は光源ビームと比較して低強度の透過ビームを通
過させ、ダークスペクトルデータの一連の積分ユニット
を得る。一連とは、複数のフラッシュユニットに対する
数の集合である。ダークスペクトルデータのシーケンス
が予選択されたスペクトル位置のそれぞれに対する設定
数にわたって得られる。設定数にわたるシーケンスを表
すマスタ関数が予選択されたすべてのスペクトル位置に
対して計算される。マスタ関数は記憶され、後で補正係
数として、測定されたスペクトルデータに非線形性の補
正のために適用される。有利には次のようにマスタ関数
を検出する。すなわち、シーケンシャル・ダークスペク
トルデータと相応するフラッシュ数との比を計算し、フ
ラッシュ数に対して、各予選択された位置に対する位置
関数に適合して検出するのである。高点の集合と、各位
置関数におけるこのような各高点に対する値とが、関連
する最高位置関数に対する最高点も含めて検出される。
高点は、位置関数を最高位置関数に正規化するのに使用
され、これにより正規化された関数集合を形成する。正
規化された関数は平均化され、マスタ関数を形成する。
【００１３】散乱光の補正という側面では、装置はさら
に、装置を試料なしで動作させ、オープンビーム測定ス
ペクトルデータを発生させ、さらに標準試料により標準
測定スペクトルデータを発生させるための動作手段を有
する。標準試料は選択されたスペクトルレンジにおいて
高吸収性であり、スペクトルデータがスペクトルインク
リメントの選択された数にわたってこのレンジで捕捉さ
れる。測定されたスペクトルデータはスペクトルインク
リメントの数により割り算され、それぞれオープンビー
ム修正スペクトルデータと標準修正スペクトルデータと
を形成する。散乱光補正値は、修正スペクトルデータか
ら減算され、それぞれオープンビーム補正スペクトルデ
ータと標準補正スペクトルデータとを形成する。補正さ
れた標準吸収は、補正スペクトルデータから計算され、
補正された標準吸収が実質的に所定の標準吸収に等しく
なるように散乱光補正値が反復的に検出される。反復に
対する有利な側面では、標準修正スペクトルデータが積
分され、平均に正規化され、係数が反復的に、散乱光補
正値が平均と係数の乗算積であるように検出される。散
乱光補正値は、引き続き発生されたスペクトルデータか
ら減算され、散乱光に対して補正を行う。
に、装置を試料なしで動作させ、オープンビーム測定ス
ペクトルデータを発生させ、さらに標準試料により標準
測定スペクトルデータを発生させるための動作手段を有
する。標準試料は選択されたスペクトルレンジにおいて
高吸収性であり、スペクトルデータがスペクトルインク
リメントの選択された数にわたってこのレンジで捕捉さ
れる。測定されたスペクトルデータはスペクトルインク
リメントの数により割り算され、それぞれオープンビー
ム修正スペクトルデータと標準修正スペクトルデータと
を形成する。散乱光補正値は、修正スペクトルデータか
ら減算され、それぞれオープンビーム補正スペクトルデ
ータと標準補正スペクトルデータとを形成する。補正さ
れた標準吸収は、補正スペクトルデータから計算され、
補正された標準吸収が実質的に所定の標準吸収に等しく
なるように散乱光補正値が反復的に検出される。反復に
対する有利な側面では、標準修正スペクトルデータが積
分され、平均に正規化され、係数が反復的に、散乱光補
正値が平均と係数の乗算積であるように検出される。散
乱光補正値は、引き続き発生されたスペクトルデータか
ら減算され、散乱光に対して補正を行う。
【００１４】別の実施例では、モニタがスペクトル情報
を表示するために設けられており、タッチスクリーンが
モニタにオーバーレイされている。試料に関連する補助
情報の計算は、タッチスクリーンを通した補助データの
入力から導出され、補助情報がモニタに表示される。１
つの側面では、補助情報はさらにスペクトルデータから
導出することができ、別の側面に対してはスペクトルデ
ータからそれ以上、導出されない。
を表示するために設けられており、タッチスクリーンが
モニタにオーバーレイされている。試料に関連する補助
情報の計算は、タッチスクリーンを通した補助データの
入力から導出され、補助情報がモニタに表示される。１
つの側面では、補助情報はさらにスペクトルデータから
導出することができ、別の側面に対してはスペクトルデ
ータからそれ以上、導出されない。
【００１５】
【実施例】本発明のスペクトルメータ装置（図１）は、
光学部分１２を有し、光学部分は光源１４，光吸収性試
料１８に対する容器１６，分散要素２０（有利には格
子）、検知器２２および適切なミラーとレンズを有して
いる。装置はコンピュータ２４を使用する。いくつかの
フィルタが所望される。すなわち、光学フィルタ２６が
スペクトルの一部で検知器に、スクリーン２８が容器の
各入力側と出力側にシステムを通る光全体を低減するた
めに必要である。有利な実施例では、光源はフラッシュ
ランプである。
光学部分１２を有し、光学部分は光源１４，光吸収性試
料１８に対する容器１６，分散要素２０（有利には格
子）、検知器２２および適切なミラーとレンズを有して
いる。装置はコンピュータ２４を使用する。いくつかの
フィルタが所望される。すなわち、光学フィルタ２６が
スペクトルの一部で検知器に、スクリーン２８が容器の
各入力側と出力側にシステムを通る光全体を低減するた
めに必要である。有利な実施例では、光源はフラッシュ
ランプである。
【００１６】有利には光経路は、光源から容器へ、そし
て格子光学系へ至る。この光経路は一対の光ファイバに
より実現される。収集レンズ３０がランプを隣接する第
１ファイバ３２の入力端に焦点合わせする。コリメータ
レンズ３４が容器の入力側に配置されており、拡大され
た平衡ビーム３６を形成し、試料を通過させる。別の収
集レンズ３８が第２のファイバ４０の入力端に焦点合わ
せする。このファイバの端部からの光は、格子２０に凹
面鏡４１により焦点合わせされ、格子から検知器２２に
別の凹面鏡４３により焦点合わせされる。
て格子光学系へ至る。この光経路は一対の光ファイバに
より実現される。収集レンズ３０がランプを隣接する第
１ファイバ３２の入力端に焦点合わせする。コリメータ
レンズ３４が容器の入力側に配置されており、拡大され
た平衡ビーム３６を形成し、試料を通過させる。別の収
集レンズ３８が第２のファイバ４０の入力端に焦点合わ
せする。このファイバの端部からの光は、格子２０に凹
面鏡４１により焦点合わせされ、格子から検知器２２に
別の凹面鏡４３により焦点合わせされる。
【００１７】試料１８に対する容器１６は従来の形式と
することができ、有利にはキュベット３１、例えば１ｃ
ｍ2に対するホルダである。ホルダに対してカバーが使
用されないなら、内部を黒色に塗るべきであり、キュベ
ットは比較的密に係合し、無縁輻射を最小にするため、
ホルダに入るビームを十分に小さくする。
することができ、有利にはキュベット３１、例えば１ｃ
ｍ2に対するホルダである。ホルダに対してカバーが使
用されないなら、内部を黒色に塗るべきであり、キュベ
ットは比較的密に係合し、無縁輻射を最小にするため、
ホルダに入るビームを十分に小さくする。
【００１８】したがって光源ランプ１４は光の光源ビー
ム４２を放射し、この光は容器１６に向けられる。容器
は透過光４４を格子２０に通過させる。格子は次にスペ
クトル４５を検知器２２に拡散する。検知器は、透過ビ
ーム、したがって試料を表す相応の信号データ４５を形
成する。ランプユニットモジュール４７はランプ１４と
ランプコントローラ４４を有し、ランプコントローラは
ランプ電圧供給部４６とフラッシュトリガ部４８からな
る。コントローラには例えば１２Ｖの電力が供給される
（図示せず）。
ム４２を放射し、この光は容器１６に向けられる。容器
は透過光４４を格子２０に通過させる。格子は次にスペ
クトル４５を検知器２２に拡散する。検知器は、透過ビ
ーム、したがって試料を表す相応の信号データ４５を形
成する。ランプユニットモジュール４７はランプ１４と
ランプコントローラ４４を有し、ランプコントローラは
ランプ電圧供給部４６とフラッシュトリガ部４８からな
る。コントローラには例えば１２Ｖの電力が供給される
（図示せず）。
【００１９】有利には、すべての要素（下で説明するコ
ンピュータ要素の含めて）は１つのボックスに収容され
る。データ処理と下に説明するコントロールによって、
光学的要素は高精度である必要はない。ただし、光源と
検知器は動作中、定常的でなければならない。
ンピュータ要素の含めて）は１つのボックスに収容され
る。データ処理と下に説明するコントロールによって、
光学的要素は高精度である必要はない。ただし、光源と
検知器は動作中、定常的でなければならない。
【００２０】コンピュータ２４はアナログ／デジタル
（Ａ／Ｄ）インターフェース５０を有し、インターフェ
ースは信号データを受信し、そのダウンロードを制御す
るための検知器２２を備えている。コンピュータはさら
に、モトローラ６８３３２を備えた処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）５２を有し、処理ユニットはデータプロセッサとし
ても装置に対するコントローラとしても動作する。コン
ピュータはさらにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５
４を有する。したがってプロセッサおよびコントローラ
は動作的にコンピュータに接続されている。コンピュー
タは、検知器の読み出しをランプフラッシュと関連して
同期制御するためのクロックを有している。コンピュー
タに対するプログラムはソフトウェアの形態にすること
ができるが、しかし有利にはファームウェアとしてプロ
グラム可能読み出し専用メモリ素子（ＰＲＯＭ）５６、
例えばXILINXに、恒久的情報として記憶される。スクリ
ーン５８はスペクトルと動作情報を表示する。操作者入
力はキーボードによって実行することができるが、タッ
チスクリーンが特に便利である。プリンタポートを設け
ることができる。コンピュータプログラムは有利にはＣ
++およびアセンブリ言語である。フローチャートおよび
説明から本発明に対するプログラムの適合は容易に理解
され、当業者により実施することができる。フローチャ
ートは、本発明の種々の側面を実行するための手段とス
テップを表す。コンピュータおよびプログラムの詳細は
本発明には重要でなく、従来のコンピュータおよび他の
所望のコンピュータおよびプログラム要素を、明細書に
記載された目的のために同じように使用することができ
る。
（Ａ／Ｄ）インターフェース５０を有し、インターフェ
ースは信号データを受信し、そのダウンロードを制御す
るための検知器２２を備えている。コンピュータはさら
に、モトローラ６８３３２を備えた処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）５２を有し、処理ユニットはデータプロセッサとし
ても装置に対するコントローラとしても動作する。コン
ピュータはさらにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５
４を有する。したがってプロセッサおよびコントローラ
は動作的にコンピュータに接続されている。コンピュー
タは、検知器の読み出しをランプフラッシュと関連して
同期制御するためのクロックを有している。コンピュー
タに対するプログラムはソフトウェアの形態にすること
ができるが、しかし有利にはファームウェアとしてプロ
グラム可能読み出し専用メモリ素子（ＰＲＯＭ）５６、
例えばXILINXに、恒久的情報として記憶される。スクリ
ーン５８はスペクトルと動作情報を表示する。操作者入
力はキーボードによって実行することができるが、タッ
チスクリーンが特に便利である。プリンタポートを設け
ることができる。コンピュータプログラムは有利にはＣ
++およびアセンブリ言語である。フローチャートおよび
説明から本発明に対するプログラムの適合は容易に理解
され、当業者により実施することができる。フローチャ
ートは、本発明の種々の側面を実行するための手段とス
テップを表す。コンピュータおよびプログラムの詳細は
本発明には重要でなく、従来のコンピュータおよび他の
所望のコンピュータおよびプログラム要素を、明細書に
記載された目的のために同じように使用することができ
る。
【００２１】この実施例のスペクトルメータ−検知器構
成に対する全スペクトルレンジは赤外線（ＩＲ）から紫
外線（ＵＶ）までであり、一般的に約２２０から７６０
ｎｍの波長である。しかしいくつかのスペクトルは狭い
レンジで処理することができる。有利な検知器は線形ア
レイとして形成されており、これからスペクトル位置が
計算目的のためにピクセル単位で表出され、適切な場合
には波長として表示される。
成に対する全スペクトルレンジは赤外線（ＩＲ）から紫
外線（ＵＶ）までであり、一般的に約２２０から７６０
ｎｍの波長である。しかしいくつかのスペクトルは狭い
レンジで処理することができる。有利な検知器は線形ア
レイとして形成されており、これからスペクトル位置が
計算目的のためにピクセル単位で表出され、適切な場合
には波長として表示される。
【００２２】フラッシュランプコントローラはＣＰＵと
光源との間に接続されている。コンピュータとしての側
面のコントローラとランプコントローラとは共に、ラン
プと検知器の両方を制御する制御手段を構成する。電圧
供給部とフラッシュコントローラは一般的にランプユニ
ットに組み込まれており、選択された光源を駆動するよ
うに適合されている。
光源との間に接続されている。コンピュータとしての側
面のコントローラとランプコントローラとは共に、ラン
プと検知器の両方を制御する制御手段を構成する。電圧
供給部とフラッシュコントローラは一般的にランプユニ
ットに組み込まれており、選択された光源を駆動するよ
うに適合されている。
【００２３】有利な光源１４はキセノンフラッシュラン
プであり、例えばＥＧ＆ＧのモデルＬＳ−２２５であ
る。ランプ容器は高純度クオーツガラス、または所望の
スペクトルレンジの端部の紫外線を通過させる紫外線透
過性ガラスである。これに関連するコントローラによ
り、ランプは光を通常は１２０Ｈｚのパルスで発生す
る。パルスは３５ｍＪであり、実質的に矩形である。そ
の電源４６からのランプ電圧は可変であり、フラッシュ
パルスの高さはこの電圧に比例し、したがって制御可能
である。トリガ４８は、ランプを選択された一連のパル
スでフラッシュさせる。装置はいずれの時点でも、スペ
クトルデータの各捕捉毎に同じ総数のフラッシュ、例え
ば１２０のフラッシュで動作することが所望される。択
一的にランプは比較的長く、ほとんど連続的に動作する
ことができ、この場合はコンピュータプロセッサが受信
されたデータ信号の処理を、選択されたフラッシュ数の
間だけに制限する。しかしランプ寿命の理由から、フラ
ッシュを制限するのが有利である。したがって、ウォー
ムアップ時間を必要としないランプの瞬時動作が所望さ
れる。
プであり、例えばＥＧ＆ＧのモデルＬＳ−２２５であ
る。ランプ容器は高純度クオーツガラス、または所望の
スペクトルレンジの端部の紫外線を通過させる紫外線透
過性ガラスである。これに関連するコントローラによ
り、ランプは光を通常は１２０Ｈｚのパルスで発生す
る。パルスは３５ｍＪであり、実質的に矩形である。そ
の電源４６からのランプ電圧は可変であり、フラッシュ
パルスの高さはこの電圧に比例し、したがって制御可能
である。トリガ４８は、ランプを選択された一連のパル
スでフラッシュさせる。装置はいずれの時点でも、スペ
クトルデータの各捕捉毎に同じ総数のフラッシュ、例え
ば１２０のフラッシュで動作することが所望される。択
一的にランプは比較的長く、ほとんど連続的に動作する
ことができ、この場合はコンピュータプロセッサが受信
されたデータ信号の処理を、選択されたフラッシュ数の
間だけに制限する。しかしランプ寿命の理由から、フラ
ッシュを制限するのが有利である。したがって、ウォー
ムアップ時間を必要としないランプの瞬時動作が所望さ
れる。
【００２４】格子２０は従来形式のものである。しかし
格子は有利には、他の形式の分散要素、例えばプリズム
が使用される。
格子は有利には、他の形式の分散要素、例えばプリズム
が使用される。
【００２５】フィルタ２６はスペクトルの強力部分の次
数を配列し、レベル合わせするのに用いる。２００から
４００ｎｍのいくつかの二次スペクトルが検知器に到達
していることが４００から８００ｎｍの１次領域で発見
された。薄膜技術によって構成された薄膜が２００から
４００ｎｍの波長を、この検知器の４００〜８００ｎｍ
のピクセル領域でブロックする。
数を配列し、レベル合わせするのに用いる。２００から
４００ｎｍのいくつかの二次スペクトルが検知器に到達
していることが４００から８００ｎｍの１次領域で発見
された。薄膜技術によって構成された薄膜が２００から
４００ｎｍの波長を、この検知器の４００〜８００ｎｍ
のピクセル領域でブロックする。
【００２６】フィルタは検知器上に、４００ｎｍから５
６０ｎｍの間の位置で配置され、スペクトルの二次成分
をブロックし、スペクトルのこの部分を３５％透過率ま
で減衰する。フィルタによって紫外線レンジのエネルギ
ーが、装置を飽和させることなく約３倍まで通過するこ
とができる。
６０ｎｍの間の位置で配置され、スペクトルの二次成分
をブロックし、スペクトルのこの部分を３５％透過率ま
で減衰する。フィルタによって紫外線レンジのエネルギ
ーが、装置を飽和させることなく約３倍まで通過するこ
とができる。
【００２７】検知器２２は従来形式、または所望の他の
形式の線形検知器であり、有利にはＣＣＤ、例えばOcea
n Optics Inc,Dunedin,Florida,type 52000である。こ
のような検知器は光検知ダイオード２３（ピクセル）の
線形アレイを有し、光検知ダイオードは０．３４ｎｍ／
ピクセルの公称スペクトル分解能を有する。全部で２０
４８ピクセルが光スペクトルに所望のスペクトルレンジ
にわたって露出される。このような検知器はダイオード
と関連したデバイス構造を有しており、これによりエネ
ルギーは各ピクセルに、読み出しがコンピュータコント
ローラにより指示されるまで蓄積される。したがって入
力放射は選択された数または所定数の１つまたは複数の
ランプフラッシュの間、積分される。この機能を実行す
るのに適切な他の形式の検知器、例えばＣＩＤ（charge
injection device）を使用することもできる。
形式の線形検知器であり、有利にはＣＣＤ、例えばOcea
n Optics Inc,Dunedin,Florida,type 52000である。こ
のような検知器は光検知ダイオード２３（ピクセル）の
線形アレイを有し、光検知ダイオードは０．３４ｎｍ／
ピクセルの公称スペクトル分解能を有する。全部で２０
４８ピクセルが光スペクトルに所望のスペクトルレンジ
にわたって露出される。このような検知器はダイオード
と関連したデバイス構造を有しており、これによりエネ
ルギーは各ピクセルに、読み出しがコンピュータコント
ローラにより指示されるまで蓄積される。したがって入
力放射は選択された数または所定数の１つまたは複数の
ランプフラッシュの間、積分される。この機能を実行す
るのに適切な他の形式の検知器、例えばＣＩＤ（charge
injection device）を使用することもできる。
【００２８】検知器２２はＣＰＵ５２と、従来のまたは
他の所望のＡ／Ｄデバイス５０を介して動作的に接続さ
れており、このＡ／Ｄデバイスは例えば、MAXIM１２ビ
ットシリアルデバイスＡ／Ｄ変換器、形式ＭＡＸ１７６
である。このデバイスは検知器により発生されたアナロ
グスペクトル信号をデジタルに変換する。Ａ／Ｄはデジ
タルスペクトル信号６２をＣＰＵに、カウントの形態で
供給する。このカウントは、計算においてスペクトル透
過性を表すのに有利なユニットである。スペクトルデー
タ（スペクトル；または透過性データ）は、ピクセルが
所定数のフラッシュに対する１積分期間中に受信した全
エネルギーに相当する。Ａ／Ｄは１つのピクセルから同
時にデータを供給する。１２ビットＡ／Ｄは４０９６カ
ウントで満たされ（飽和）、このカウントがデータ捕捉
中の１つのピクセルにおけるスペクトルピークの最大高
さを決定する。検知器は択一的に飽和限界を検出するこ
とができるが、有利にはＡ／Ｄは限界を検出する。なぜ
なら、スペクトルレンジの全域で同じだからである。Ａ
／ＤはまたＣＰＵコントローラからのアドレシング指令
を検知器に、ランプ動作と関連した所定数のランプフラ
ッシュにわたる積分のために伝達する。
他の所望のＡ／Ｄデバイス５０を介して動作的に接続さ
れており、このＡ／Ｄデバイスは例えば、MAXIM１２ビ
ットシリアルデバイスＡ／Ｄ変換器、形式ＭＡＸ１７６
である。このデバイスは検知器により発生されたアナロ
グスペクトル信号をデジタルに変換する。Ａ／Ｄはデジ
タルスペクトル信号６２をＣＰＵに、カウントの形態で
供給する。このカウントは、計算においてスペクトル透
過性を表すのに有利なユニットである。スペクトルデー
タ（スペクトル；または透過性データ）は、ピクセルが
所定数のフラッシュに対する１積分期間中に受信した全
エネルギーに相当する。Ａ／Ｄは１つのピクセルから同
時にデータを供給する。１２ビットＡ／Ｄは４０９６カ
ウントで満たされ（飽和）、このカウントがデータ捕捉
中の１つのピクセルにおけるスペクトルピークの最大高
さを決定する。検知器は択一的に飽和限界を検出するこ
とができるが、有利にはＡ／Ｄは限界を検出する。なぜ
なら、スペクトルレンジの全域で同じだからである。Ａ
／ＤはまたＣＰＵコントローラからのアドレシング指令
を検知器に、ランプ動作と関連した所定数のランプフラ
ッシュにわたる積分のために伝達する。
【００２９】上に示したように、光源１４は予選択され
た総数（フラッシュ総数）、例えば１２０だけフラッシ
ュされる。または択一的にコンピュータはフラッシュ総
数の期間の間、データを処理し、実際のフラッシュ期間
は延長される。この総数は、各積分ユニットに対して検
知器により使用されるフラッシュ所定数の倍数に等し
い。したがって検知器は通常、信号データの積分ユニッ
トの相応の倍数が得られるようにアドレシングされる。
プロセッサは信号データのユニットの倍数を加算してス
ペクトルデータを形成する。ユニット当たりの所定数は
飽和限界内で積分ユニットを提供する数として確定され
る。このような限界は検知器またはＡ／Ｄの限界であ
る。この実施例ではこの限界は、Ａ／Ｄが各ユニットに
対して最大４０９６カウントを有すると仮定される。
た総数（フラッシュ総数）、例えば１２０だけフラッシ
ュされる。または択一的にコンピュータはフラッシュ総
数の期間の間、データを処理し、実際のフラッシュ期間
は延長される。この総数は、各積分ユニットに対して検
知器により使用されるフラッシュ所定数の倍数に等し
い。したがって検知器は通常、信号データの積分ユニッ
トの相応の倍数が得られるようにアドレシングされる。
プロセッサは信号データのユニットの倍数を加算してス
ペクトルデータを形成する。ユニット当たりの所定数は
飽和限界内で積分ユニットを提供する数として確定され
る。このような限界は検知器またはＡ／Ｄの限界であ
る。この実施例ではこの限界は、Ａ／Ｄが各ユニットに
対して最大４０９６カウントを有すると仮定される。
【００３０】検知器からの信号データは透過のエネルギ
ーを表す。これは、オープンビームエネルギー透過Ｅo
（ランプフラッシュ、試料なし）、試料透過Ｅs（ラン
プフラッシュ）、またはブランク透過ＥB（ランプフラ
ッシュ）である。ブランク透過は、溶媒を有するキュベ
ットまたは他の試料容器であるブランク、または実際の
試料材料を伴わない他のキャリアであるブランクに対す
るものである。択一的に“ブランク”は比較のための標
準試料とすることができる。ダーク透過はバックグラン
ド放射、およびランプ放射なしで捕捉された電子のノイ
ズを表し、最初に生透過データから減算される。散乱光
と非線形性に対する補正は下で説明する。この補正は、
前記の透過データＥo、ＥsとＥBに対して行われる。
ーを表す。これは、オープンビームエネルギー透過Ｅo
（ランプフラッシュ、試料なし）、試料透過Ｅs（ラン
プフラッシュ）、またはブランク透過ＥB（ランプフラ
ッシュ）である。ブランク透過は、溶媒を有するキュベ
ットまたは他の試料容器であるブランク、または実際の
試料材料を伴わない他のキャリアであるブランクに対す
るものである。択一的に“ブランク”は比較のための標
準試料とすることができる。ダーク透過はバックグラン
ド放射、およびランプ放射なしで捕捉された電子のノイ
ズを表し、最初に生透過データから減算される。散乱光
と非線形性に対する補正は下で説明する。この補正は、
前記の透過データＥo、ＥsとＥBに対して行われる。
【００３１】プロセッサは有利には透過率（Ｅs／Ｅo、
またはＥB／Ｅo）を試料ＡsまたはブランクＡBの吸収に
変換する。最後に試料に対する相対吸収値ＡFが計算さ
れる。
またはＥB／Ｅo）を試料ＡsまたはブランクＡBの吸収に
変換する。最後に試料に対する相対吸収値ＡFが計算さ
れる。
【００３２】 ＡS＝smooth（ｌｏｇ10（Ｅo／Ｅs）） 式１ ＡB＝smooth（ｌｏｇ10（Ｅo／ＥB）） 式２ ＡF＝ＡS−ＡB 式３ ここでＬｏｇ10は、１０を底とする対数であり、“smoo
th”は従来の方法によるデータの平滑化である。従来の
方法とは、各データポイントに対して９つ（または他
の）ポイントを平均するスライディングボックスカー、
または例えば１９の選択された数を使用するSavitsky-G
olay スムージングアルゴリズムである。
th”は従来の方法によるデータの平滑化である。従来の
方法とは、各データポイントに対して９つ（または他
の）ポイントを平均するスライディングボックスカー、
または例えば１９の選択された数を使用するSavitsky-G
olay スムージングアルゴリズムである。
【００３３】本発明のスペクトルメータ装置は有利に
は、試料の手動挿入と操作者による方法選択および試料
材料の形式選択を除いて完全に自動化されるように構成
されている。操作がスタート６４されると（図２）、操
作者は方法をタッチスクリーンで選択し６６、コンピュ
ータは自動的に図３に示すいくつかの項目６８をチェッ
クする。チェックアウト検査を含むこれら項目のほとん
どは自己説明的である。オープンビーム操作７０が、動
作点に対するベースラインデータを捕捉し、波長較正を
行うために実行される。これのちょうど前（または後）
で、有利にはほとんど他のデータ捕捉により、ダーク
（バックグランド）スペクトルが収集される７２。また
実際の試料ラン７４の前で、スペクトルデータのブラン
クスペクトルが得られ７６、これは試料なしの試料サポ
ート媒体により行われる。そして７７で標準試料による
データが得られる。
は、試料の手動挿入と操作者による方法選択および試料
材料の形式選択を除いて完全に自動化されるように構成
されている。操作がスタート６４されると（図２）、操
作者は方法をタッチスクリーンで選択し６６、コンピュ
ータは自動的に図３に示すいくつかの項目６８をチェッ
クする。チェックアウト検査を含むこれら項目のほとん
どは自己説明的である。オープンビーム操作７０が、動
作点に対するベースラインデータを捕捉し、波長較正を
行うために実行される。これのちょうど前（または後）
で、有利にはほとんど他のデータ捕捉により、ダーク
（バックグランド）スペクトルが収集される７２。また
実際の試料ラン７４の前で、スペクトルデータのブラン
クスペクトルが得られ７６、これは試料なしの試料サポ
ート媒体により行われる。そして７７で標準試料による
データが得られる。
【００３４】十分に補正されたオープンビームスペクト
ル７０を捕捉に対する手順が図４に示されている。ダー
クスペクトルデータが収集され７２、それらが予選択さ
れたレンジ内にあるか否かが検査される。いずれかのポ
イントが外にあれば、エラー経路８０が取られる。スペ
クトルデータが捕捉され８２、そしてダークスペクトル
が減算される８４。動作点８６と散乱光８８および非線
形性９０に対する補正については以下に説明する。
ル７０を捕捉に対する手順が図４に示されている。ダー
クスペクトルデータが収集され７２、それらが予選択さ
れたレンジ内にあるか否かが検査される。いずれかのポ
イントが外にあれば、エラー経路８０が取られる。スペ
クトルデータが捕捉され８２、そしてダークスペクトル
が減算される８４。動作点８６と散乱光８８および非線
形性９０に対する補正については以下に説明する。
【００３５】補正されたオープンビームスペクトルＥo
（図５）は記憶された基準スペクトルＥRに似ていなけ
ればならない。比較９１（図３）のために、差吸収ＡD
が比較される。
（図５）は記憶された基準スペクトルＥRに似ていなけ
ればならない。比較９１（図３）のために、差吸収ＡD
が比較される。
【００３６】 ＡD＝smooth（ｌｏｇ10（Ｅo／ＥR）） 式４ この式は実質的にスペクトルレンジ全域でゼロであるべ
きである。所定数（例えば９）のポイント以上で所定の
数字（例えば０．０３）を越えていれば、エラーが補正
されるかまたは表示される。この手続きは操作者に対し
てエラー（ホルダ内の試料）、装置ドリフト（例えば温
度変化から）または装置機能不全を警告する。ドリフト
が存在すれば動作点が自動的にリセットされる。この手
続きの後で、新たな基準オープンビームが捕捉される９
３。
きである。所定数（例えば９）のポイント以上で所定の
数字（例えば０．０３）を越えていれば、エラーが補正
されるかまたは表示される。この手続きは操作者に対し
てエラー（ホルダ内の試料）、装置ドリフト（例えば温
度変化から）または装置機能不全を警告する。ドリフト
が存在すれば動作点が自動的にリセットされる。この手
続きの後で、新たな基準オープンビームが捕捉される９
３。
【００３７】“動作点”９５はパフォーマンスを最適化
するために動作パラメータを参照し、とりわけ検知器か
らのスペクトル信号の各集積されたユニットに対してフ
ラッシュの数と、フラッシュランプに供給される電圧を
指示する。対象物は、各検知器読み出しに対し実用的に
できるだけ多くの光で収集され、検知器により積分され
るフラッシュの最適数とランプに対する最適電圧を確定
する。
するために動作パラメータを参照し、とりわけ検知器か
らのスペクトル信号の各集積されたユニットに対してフ
ラッシュの数と、フラッシュランプに供給される電圧を
指示する。対象物は、各検知器読み出しに対し実用的に
できるだけ多くの光で収集され、検知器により積分され
るフラッシュの最適数とランプに対する最適電圧を確定
する。
【００３８】フラッシュの所定数を確定するために（図
６）、装置はオープンビームモード８２（試料キュベッ
トなし）と、予備的数のフラッシュ９４（例えば３フラ
ッシュ）と、予備的電圧９６で動作され、予備的スペク
トル透過データを発生する。（ダークスペクトルと、散
乱光および非線形性に対する補正は必要ない）オープン
ビームのスペクトル中の最高ピーク９８（図５）とこれ
に関連するピクセルロケーションと予備的ピーク高さ１
００が確定される。ピークは一般的にピクセルの中央に
ないから、従来の手続きがピークロケーションと高さを
検出するための早期手続きで使用される。例えばピーク
の両側で近接する２つのピクセルから外挿されたライン
の交点。
６）、装置はオープンビームモード８２（試料キュベッ
トなし）と、予備的数のフラッシュ９４（例えば３フラ
ッシュ）と、予備的電圧９６で動作され、予備的スペク
トル透過データを発生する。（ダークスペクトルと、散
乱光および非線形性に対する補正は必要ない）オープン
ビームのスペクトル中の最高ピーク９８（図５）とこれ
に関連するピクセルロケーションと予備的ピーク高さ１
００が確定される。ピークは一般的にピクセルの中央に
ないから、従来の手続きがピークロケーションと高さを
検出するための早期手続きで使用される。例えばピーク
の両側で近接する２つのピクセルから外挿されたライン
の交点。
【００３９】予備的ピーク高さは予選択された最大ピー
ク高さ１０４と比較される１０２。予選択された最大ピ
ーク高さは上に示すように本実施例では４０９６カウン
トである。この比較から例えば比によって、フラッシュ
の調整された数１０６が決定される。この調整された数
とは、最高ピークに対する相応のピーク高さを伴う相応
のスペクトルデータを生むこととなる信号データの積分
ユニットを形成するのに必要な数である。このようにし
て相応のピーク高さは最大ピーク高さと等しきかまたは
それよりやや下である。“やや下”とは、最大値の下で
あって、調整数において１つのフラッシュの変動に関連
したレンジ内にあることを意味する。調整された数は、
装置の後続動作のため集積ユニットにおける所定のフラ
ッシュ数として記憶される。この数は通常は、積分ユニ
ット当たり２から４のフラッシュである。したがってこ
の数は比較的多くの量の光を１つの積分ユニットで供給
するが、飽和最大値の下である。
ク高さ１０４と比較される１０２。予選択された最大ピ
ーク高さは上に示すように本実施例では４０９６カウン
トである。この比較から例えば比によって、フラッシュ
の調整された数１０６が決定される。この調整された数
とは、最高ピークに対する相応のピーク高さを伴う相応
のスペクトルデータを生むこととなる信号データの積分
ユニットを形成するのに必要な数である。このようにし
て相応のピーク高さは最大ピーク高さと等しきかまたは
それよりやや下である。“やや下”とは、最大値の下で
あって、調整数において１つのフラッシュの変動に関連
したレンジ内にあることを意味する。調整された数は、
装置の後続動作のため集積ユニットにおける所定のフラ
ッシュ数として記憶される。この数は通常は、積分ユニ
ット当たり２から４のフラッシュである。したがってこ
の数は比較的多くの量の光を１つの積分ユニットで供給
するが、飽和最大値の下である。
【００４０】さらに動作点決定について、動作電圧がフ
ラッシュの調整された数が確定された後に決定される。
これは最大値にもっとも近付くように行われる。上に示
したように、動作手段は光源を光源電圧で駆動する。こ
れは光源が光源電圧に依存する強度を有するように行わ
れる。キセノンランプを使用するこの実施例では、この
依存性は実質的に線形であり、ランプコントローラでは
電圧は、固定電圧と０から１５０Ｖの可変電圧の和であ
る。
ラッシュの調整された数が確定された後に決定される。
これは最大値にもっとも近付くように行われる。上に示
したように、動作手段は光源を光源電圧で駆動する。こ
れは光源が光源電圧に依存する強度を有するように行わ
れる。キセノンランプを使用するこの実施例では、この
依存性は実質的に線形であり、ランプコントローラでは
電圧は、固定電圧と０から１５０Ｖの可変電圧の和であ
る。
【００４１】動作電圧を検出するために（図５）、装置
が動作され８２、続いて少なくとも２回、オープンビー
ムモードで、そして所定数のフラッシュとしての調整さ
れた数１０６で動作される。最初の動作は第１の光源電
圧１０８により、可変電圧をゼロに設定して行われ、最
高ピーク（フラッシュ数検出に対するのと同じピーク）
に対する第１のピーク高さ１１０を伴う相応のスペクト
ルデータが発生される。第２の動作は第２の光源電圧１
１２により行われ、これは３０Ｖの可変電圧を伴う。こ
れにより最高ピークに対する第２のピーク高さ１１４を
伴う相応のスペクトルデータを発生する。このような２
つの動作は線形依存性に対しては十分である。しかし依
存性が非線形の場合はさらに多くを実行する。
が動作され８２、続いて少なくとも２回、オープンビー
ムモードで、そして所定数のフラッシュとしての調整さ
れた数１０６で動作される。最初の動作は第１の光源電
圧１０８により、可変電圧をゼロに設定して行われ、最
高ピーク（フラッシュ数検出に対するのと同じピーク）
に対する第１のピーク高さ１１０を伴う相応のスペクト
ルデータが発生される。第２の動作は第２の光源電圧１
１２により行われ、これは３０Ｖの可変電圧を伴う。こ
れにより最高ピークに対する第２のピーク高さ１１４を
伴う相応のスペクトルデータを発生する。このような２
つの動作は線形依存性に対しては十分である。しかし依
存性が非線形の場合はさらに多くを実行する。
【００４２】関数依存性（例えば線形）１１６が光源電
圧とピーク高さとの間で検出される１１８。これは第１
と第２の光源電圧と、第１と第２のピーク高さを適合さ
せることにより行われる。この適合から、動作電圧１２
０が決定される１２２。この動作電圧は、最高ピークに
対して関連するピーク高さを生じるのに必要な電圧であ
り、このような高さは最大ピーク高さに等しいか、また
は近接して下である。“近接して下”とは、下である
が、最大値にできるだけ近いことを意味し、例えば４０
９５カウントである。例えば１２３Ｖが決定される。こ
の動作的光源電圧は、装置の後続動作のために光源を駆
動するのに設定される。調整動作点は装置のドリフト、
および装置間の変動を補償することができる。
圧とピーク高さとの間で検出される１１８。これは第１
と第２の光源電圧と、第１と第２のピーク高さを適合さ
せることにより行われる。この適合から、動作電圧１２
０が決定される１２２。この動作電圧は、最高ピークに
対して関連するピーク高さを生じるのに必要な電圧であ
り、このような高さは最大ピーク高さに等しいか、また
は近接して下である。“近接して下”とは、下である
が、最大値にできるだけ近いことを意味し、例えば４０
９５カウントである。例えば１２３Ｖが決定される。こ
の動作的光源電圧は、装置の後続動作のために光源を駆
動するのに設定される。調整動作点は装置のドリフト、
および装置間の変動を補償することができる。
【００４３】この段階で有利には、他のオープンビーム
スペクトルが捕捉され、将来の使用のために基準スペク
トルＥR（図３）として記憶される。この基準スペクト
ルの別の決定は、工場で最初に、またはランニング平均
として行うことができる。しかし、この段階での捕捉は
最新の基準を提供し、初期の装置ドリフトを無効にす
る。
スペクトルが捕捉され、将来の使用のために基準スペク
トルＥR（図３）として記憶される。この基準スペクト
ルの別の決定は、工場で最初に、またはランニング平均
として行うことができる。しかし、この段階での捕捉は
最新の基準を提供し、初期の装置ドリフトを無効にす
る。
【００４４】上に述べた積分ユニットのフラッシュ数の
検出は、比較的多くの光を積分ユニットで提供するが、
飽和最大以下であるようにして決定される。これは非フ
ラッシュランプを取り囲むまで拡張することができる。
したがってランプは少なくとも積分時間の間、連続的に
オンであり、検知器は信号を所定持続期間の間、積分
し、信号データの積分ユニットを形成する。所定の持続
期間を決定するために、装置は試料なしで、積分信号の
予備的持続期間（フラッシュの数を置換する９４，図
６）動作される。これにより予備的スペクトルデータが
発生される。最高ピークは、予備的スペクトルデータに
おいて確定される。このピークは関連する予備的ピーク
高さを有し、予選択された最大ピーク高さと比較され、
調整された持続期間を決定する（フラッシュの数を置換
１０６）。この調整された持続期間は、信号データのユ
ニットを形成し、最高ピークに対して相応のピーク高さ
を伴う相応のスペクトルデータを形成するのに必要な持
続期間である。相応のピーク高さは最大ピーク高さに等
しいか、または近似的に下である。調整された持続期間
は装置の後続動作のための所定の持続期間として使用さ
れる。
検出は、比較的多くの光を積分ユニットで提供するが、
飽和最大以下であるようにして決定される。これは非フ
ラッシュランプを取り囲むまで拡張することができる。
したがってランプは少なくとも積分時間の間、連続的に
オンであり、検知器は信号を所定持続期間の間、積分
し、信号データの積分ユニットを形成する。所定の持続
期間を決定するために、装置は試料なしで、積分信号の
予備的持続期間（フラッシュの数を置換する９４，図
６）動作される。これにより予備的スペクトルデータが
発生される。最高ピークは、予備的スペクトルデータに
おいて確定される。このピークは関連する予備的ピーク
高さを有し、予選択された最大ピーク高さと比較され、
調整された持続期間を決定する（フラッシュの数を置換
１０６）。この調整された持続期間は、信号データのユ
ニットを形成し、最高ピークに対して相応のピーク高さ
を伴う相応のスペクトルデータを形成するのに必要な持
続期間である。相応のピーク高さは最大ピーク高さに等
しいか、または近似的に下である。調整された持続期間
は装置の後続動作のための所定の持続期間として使用さ
れる。
【００４５】上に示したように、装置は全スペクトルレ
ンジにわたって動作する。所定の形式の試料に対しては
ナローレンジスペクトルが所望される。これは例えば２
２０から４００ｎｍ、または５２５から７６０ｎｍであ
る。またほとんど全域をカバーし、波長の上部または下
部だけを除外することが所望されることもある。これは
例えば２２０〜７００の全域のうちの２３０から７００
である。コンピュータはこのようなナローレンジに対す
るデータだけを処理する。ナローレンジは、光の最大透
過を達成するフラッシュ数およびランプ電圧の最適動作
点を決定するために使用される最高ピークを有すること
はない。ナローレンジに対する光透過はそれ以外で達成
されたであろう高さほどは高くない。“ズーム”手続き
が上へ向かう光透過を調整するために使用される。
ンジにわたって動作する。所定の形式の試料に対しては
ナローレンジスペクトルが所望される。これは例えば２
２０から４００ｎｍ、または５２５から７６０ｎｍであ
る。またほとんど全域をカバーし、波長の上部または下
部だけを除外することが所望されることもある。これは
例えば２２０〜７００の全域のうちの２３０から７００
である。コンピュータはこのようなナローレンジに対す
るデータだけを処理する。ナローレンジは、光の最大透
過を達成するフラッシュ数およびランプ電圧の最適動作
点を決定するために使用される最高ピークを有すること
はない。ナローレンジに対する光透過はそれ以外で達成
されたであろう高さほどは高くない。“ズーム”手続き
が上へ向かう光透過を調整するために使用される。
【００４６】この手続きに対して、フラッシュの調整数
１０６と動作電圧１２０が前に上で説明したように（図
６）決定されている。試料形式がタッチスクリーンのボ
タンにより選択されると１２４（図７）、ナロースペク
トルレンジ１２６（フルレンジ内）が自動的に選択され
る（または択一的に直接手動選択として）。装置は、ス
ペクトルデータ１２８を捕捉するために、選択された試
料と予決定された電圧と、所定数として調整された数の
フラッシュにより動作される。プロセッサは、相応のス
ペクトルデータをナロースペクトルレンジでだけ形成す
る。最高ピーク１３０（図５）と相応の予備的ピーク高
さ１３２がこのレンジで検出される。
１０６と動作電圧１２０が前に上で説明したように（図
６）決定されている。試料形式がタッチスクリーンのボ
タンにより選択されると１２４（図７）、ナロースペク
トルレンジ１２６（フルレンジ内）が自動的に選択され
る（または択一的に直接手動選択として）。装置は、ス
ペクトルデータ１２８を捕捉するために、選択された試
料と予決定された電圧と、所定数として調整された数の
フラッシュにより動作される。プロセッサは、相応のス
ペクトルデータをナロースペクトルレンジでだけ形成す
る。最高ピーク１３０（図５）と相応の予備的ピーク高
さ１３２がこのレンジで検出される。
【００４７】整数比（ズーム係数）１３４、すなわち整
数の比が計算される１３６。この比は、予選択された最
高ピーク高さ１０４（例えば４０９６カウント）の予備
的ピーク高さ１３２に対する実際の比に近似する。ズー
ム係数は調整数（整数）と乗算することができ、フラッ
シュの別の整数を生むことができる。したがって係数は
一般的に、調整数に等しい分母を有する。例えばフラッ
シュの調整数が３であれば、６／３のズーム係数は２の
ような単純な整数であり、増加した６フラッシュの動作
数を生む。またはズーム係数は５／３であり、増加した
５フラッシュの動作数を生む。制限するものではない
が、調整数は一般的に２から６であり、ズーム係数は約
１２までになる。数が増加してもフラッシュの総数（例
えば１２０）は同じままであり、したがって増加した数
はそのような総数に割り切れることが所望される。調整
数１０６は次にこのズーム係数により乗算され１３８、
フラッシュの所定数に対する増加した動作数１４０を決
定する。
数の比が計算される１３６。この比は、予選択された最
高ピーク高さ１０４（例えば４０９６カウント）の予備
的ピーク高さ１３２に対する実際の比に近似する。ズー
ム係数は調整数（整数）と乗算することができ、フラッ
シュの別の整数を生むことができる。したがって係数は
一般的に、調整数に等しい分母を有する。例えばフラッ
シュの調整数が３であれば、６／３のズーム係数は２の
ような単純な整数であり、増加した６フラッシュの動作
数を生む。またはズーム係数は５／３であり、増加した
５フラッシュの動作数を生む。制限するものではない
が、調整数は一般的に２から６であり、ズーム係数は約
１２までになる。数が増加してもフラッシュの総数（例
えば１２０）は同じままであり、したがって増加した数
はそのような総数に割り切れることが所望される。調整
数１０６は次にこのズーム係数により乗算され１３８、
フラッシュの所定数に対する増加した動作数１４０を決
定する。
【００４８】装置は次にズームモードで動作し、スペク
トルデータ１４４を選択された試料とフラッシュの所定
数としての動作数により捕捉する。予備的スペクトルデ
ータ１４６が、選択された試料に対してナロースペクト
ルレンジ１２６で動作数１４０により形成される。そし
て（有利には散乱光と非線形性の補正の後）予備的スペ
クトルデータが整数比１３４により割り算され１４８、
選択された試料を表す試料スペクトルデータ１５０が得
られる。（試料データ捕捉については下でさらに詳細に
説明する。）このズーム手続きはフラッシュランプを必
要とせず、より大まかに連続ランプを用いて利用するこ
とのできることがわかる。所定持続期間の間、フラッシ
ュの所定数の代わりに検知器読み出しに対して積分が行
われ、調整数の代わりに調整された持続期間が、また動
作数の代わりに動作持続期間が使用される。
トルデータ１４４を選択された試料とフラッシュの所定
数としての動作数により捕捉する。予備的スペクトルデ
ータ１４６が、選択された試料に対してナロースペクト
ルレンジ１２６で動作数１４０により形成される。そし
て（有利には散乱光と非線形性の補正の後）予備的スペ
クトルデータが整数比１３４により割り算され１４８、
選択された試料を表す試料スペクトルデータ１５０が得
られる。（試料データ捕捉については下でさらに詳細に
説明する。）このズーム手続きはフラッシュランプを必
要とせず、より大まかに連続ランプを用いて利用するこ
とのできることがわかる。所定持続期間の間、フラッシ
ュの所定数の代わりに検知器読み出しに対して積分が行
われ、調整数の代わりに調整された持続期間が、また動
作数の代わりに動作持続期間が使用される。
【００４９】いくつかの他の決定は一般的に、重大な変
化が装置に発生しない限り、一回だけ工場でまたは最初
に行われる。これら決定に対する動作および計算を、装
置の自動プロセスに組み込む必要はない。
化が装置に発生しない限り、一回だけ工場でまたは最初
に行われる。これら決定に対する動作および計算を、装
置の自動プロセスに組み込む必要はない。
【００５０】このような決定の１つは散乱光に対するも
のであり、散乱光は検知器を通過する不所望の光であ
る。十分に密閉された装置では散乱光はまず第１に格子
の欠陥によるものである。補正を決定するために、装置
は標準試料で動作される。標準試料は標準吸収曲線を有
しており、この曲線は選択されたスペクトル位置に高い
吸収レベルを、他のスペクトル位置に低い吸収レベルを
備えている。散乱光の測定に使用される亜硝酸ナトリウ
ムのような工業規格を、本願の拡張のために使用するこ
とができる。これは典型的には標準吸収曲線を有してお
り、この曲線は現存レンジの低波長端部に約５つの吸収
（散乱光なし）を備えている。この低端部における標準
スペクトルレンジが散乱検出のために選択され、これは
例えば３５０〜３７０ｎｍであり、６０ピクセルのレン
ジを伴う。低波長で測定された標準試料の吸収は一般的
に散乱光により低減される、例えば２．１。現在の動作
目的に対して、達成可能な標準高吸収ＡSelは例えば３
であり、標準レンジに対して予め定められる。
のであり、散乱光は検知器を通過する不所望の光であ
る。十分に密閉された装置では散乱光はまず第１に格子
の欠陥によるものである。補正を決定するために、装置
は標準試料で動作される。標準試料は標準吸収曲線を有
しており、この曲線は選択されたスペクトル位置に高い
吸収レベルを、他のスペクトル位置に低い吸収レベルを
備えている。散乱光の測定に使用される亜硝酸ナトリウ
ムのような工業規格を、本願の拡張のために使用するこ
とができる。これは典型的には標準吸収曲線を有してお
り、この曲線は現存レンジの低波長端部に約５つの吸収
（散乱光なし）を備えている。この低端部における標準
スペクトルレンジが散乱検出のために選択され、これは
例えば３５０〜３７０ｎｍであり、６０ピクセルのレン
ジを伴う。低波長で測定された標準試料の吸収は一般的
に散乱光により低減される、例えば２．１。現在の動作
目的に対して、達成可能な標準高吸収ＡSelは例えば３
であり、標準レンジに対して予め定められる。
【００５１】標準スペクトルデータ（図８）が標準試料
に対して標準レンジで捕捉される１５２（有利にはダー
クスペクトルに対して補正されて）。そしてこの測定さ
れたデータはこのレンジにおける（１つまたは複数の）
スペクトルインクリメントの数により割り算され１５
４、これにより修正された標準スペクトル（エネルギ
ー）データＥStdが得られる。結果データは積分され
（加算）１５６、結果は最大可能値、すなわち４０９６
の飽和値により割り算され１５８、正規化される。これ
により標準試料に対する平均エネルギーｅ~Stdが得られ
る。係数Ｓは反復的に検出され、この係数は０から３０
０のような予選択されたレンジ内の値を有し、有利には
２進サーチによる。初期値（１５０）が選択され、散乱
光に対する予備的補正値ΣpがΣ＝Ｓ＊ ｅ~Stdから計算
される１６０。測定されたオープンビームスペクトルデ
ータのオープンビームスペクトルＥoも捕捉される１６
２。このデータは、先行する手順のからのもっとも最近
のものであり、ダークスペクトルに対して補正されてお
り、レンジ内のピクセル数により割り算され１６４、修
正されたデータを形成する。この修正されたスペクトル
データＥoと標準エネルギーデータＥStdは予備的に計算
１６６で補正値を減算することにより補正される（それ
ぞれＥo'とＥStd'）。すなわち、 Ｅo'＝Ｅo−Σpであ
り、 ＥStd'＝ＥSt d−Σpである。これら補正されたデ
ータは、標準試料に対する予備的補正標準吸収Ａ
Std（Ｅｑ．１を使用して）に変換される１６８。この
予備的吸収は予め定められた標準高吸収ＡSelと比較さ
れる１７０。この補正された吸収が過度に高ければ１７
２、問題が指示される。別のＳが選択される１７４：補
正された吸収がレンジ内にあるが過度に高ければ、次の
係数Ｓが減少される。過度に低ければ次の係数が増大さ
れ、２進サーチの反復が繰り返される。補正された吸収
が実質的に標準吸収に等しく、Ｓにおける後続の変化が
予選択された最小値（例えば２）より少なければ１７
６、反復は終了され、Σpに対する最後の値が散乱光に
対する補正値Σとして使用される１７８。後続の計算１
８０で、この補正値は測定されたスペクトルデータＥ
meas（オープンビーム、試料またはブランク）から減算
され、補正されたスペクトルデータＥcorr＝Ｅmeas−Σ
を形成する。
に対して標準レンジで捕捉される１５２（有利にはダー
クスペクトルに対して補正されて）。そしてこの測定さ
れたデータはこのレンジにおける（１つまたは複数の）
スペクトルインクリメントの数により割り算され１５
４、これにより修正された標準スペクトル（エネルギ
ー）データＥStdが得られる。結果データは積分され
（加算）１５６、結果は最大可能値、すなわち４０９６
の飽和値により割り算され１５８、正規化される。これ
により標準試料に対する平均エネルギーｅ~Stdが得られ
る。係数Ｓは反復的に検出され、この係数は０から３０
０のような予選択されたレンジ内の値を有し、有利には
２進サーチによる。初期値（１５０）が選択され、散乱
光に対する予備的補正値ΣpがΣ＝Ｓ＊ ｅ~Stdから計算
される１６０。測定されたオープンビームスペクトルデ
ータのオープンビームスペクトルＥoも捕捉される１６
２。このデータは、先行する手順のからのもっとも最近
のものであり、ダークスペクトルに対して補正されてお
り、レンジ内のピクセル数により割り算され１６４、修
正されたデータを形成する。この修正されたスペクトル
データＥoと標準エネルギーデータＥStdは予備的に計算
１６６で補正値を減算することにより補正される（それ
ぞれＥo'とＥStd'）。すなわち、 Ｅo'＝Ｅo−Σpであ
り、 ＥStd'＝ＥSt d−Σpである。これら補正されたデ
ータは、標準試料に対する予備的補正標準吸収Ａ
Std（Ｅｑ．１を使用して）に変換される１６８。この
予備的吸収は予め定められた標準高吸収ＡSelと比較さ
れる１７０。この補正された吸収が過度に高ければ１７
２、問題が指示される。別のＳが選択される１７４：補
正された吸収がレンジ内にあるが過度に高ければ、次の
係数Ｓが減少される。過度に低ければ次の係数が増大さ
れ、２進サーチの反復が繰り返される。補正された吸収
が実質的に標準吸収に等しく、Ｓにおける後続の変化が
予選択された最小値（例えば２）より少なければ１７
６、反復は終了され、Σpに対する最後の値が散乱光に
対する補正値Σとして使用される１７８。後続の計算１
８０で、この補正値は測定されたスペクトルデータＥ
meas（オープンビーム、試料またはブランク）から減算
され、補正されたスペクトルデータＥcorr＝Ｅmeas−Σ
を形成する。
【００５２】係数Ｓを積分エネルギーｅ~による式で補
正値Σの検出のために使用することは、反復の妥当な数
を包含するのに有利である。反復の別のアプローチは、
散乱光補正値の反復決定に対する手段で行われる。例え
ば、補正値自体は最初に吸収の予備的計算のために評価
することができ、これは予め設定された吸収との比較を
基礎として反復的に入力される新たな値により行われ
る。同じように反復は、計算された吸収が、予め定めら
れた吸収からの選択された最小偏差内にあるときに停止
することができる。フラッシュランプを使用する本発明
の装置に対して特に適するが、散乱光に対する前述の手
続きはこのようなランプを必要としない。
正値Σの検出のために使用することは、反復の妥当な数
を包含するのに有利である。反復の別のアプローチは、
散乱光補正値の反復決定に対する手段で行われる。例え
ば、補正値自体は最初に吸収の予備的計算のために評価
することができ、これは予め設定された吸収との比較を
基礎として反復的に入力される新たな値により行われ
る。同じように反復は、計算された吸収が、予め定めら
れた吸収からの選択された最小偏差内にあるときに停止
することができる。フラッシュランプを使用する本発明
の装置に対して特に適するが、散乱光に対する前述の手
続きはこのようなランプを必要としない。
【００５３】検知器の非線形性に対する補正（図９）も
また重大な変化が生じない限り、始めに決定されるだけ
である。光ビームの透過率の低いダーク試料が使用され
る。低透過率はスペクトルレンジ全域にわたって均一で
ある。装置は反復的に動作されるか１８２、または、ダ
ーク試料によりダークスペクトルデータの一連の積分ユ
ニット１８４を捕捉するために動作される。一連とは、
例えば９０フラッシュから始まり１７フラッシュずつ５
フラッシュに低下するフラッシュレンジのほとんどをカ
バーするフラッシュの様々な数の数集合１８６に対する
ものである。
また重大な変化が生じない限り、始めに決定されるだけ
である。光ビームの透過率の低いダーク試料が使用され
る。低透過率はスペクトルレンジ全域にわたって均一で
ある。装置は反復的に動作されるか１８２、または、ダ
ーク試料によりダークスペクトルデータの一連の積分ユ
ニット１８４を捕捉するために動作される。一連とは、
例えば９０フラッシュから始まり１７フラッシュずつ５
フラッシュに低下するフラッシュレンジのほとんどをカ
バーするフラッシュの様々な数の数集合１８６に対する
ものである。
【００５４】検知器は、フラッシュの各数に対するスペ
クトルデータを積分し、読み出す。データと計算のサイ
ズを低減するために、プロセッサは有利には所定の予選
択されたスペクトル位置に対するデータだけを選択す
る。これは例えば近似的に等間隔の各１０ピクセルであ
り、有利には高スペクトルピークにある。フラッシュの
最大数は、全エネルギーをほとんど飽和と等価に通過さ
せるようなものでなければならない（例えば４０９６カ
ウント）。結果は、各予選択されたピクセルに対し、フ
ラッシュの数集合にわたるダークスペクトルデータのシ
ーケンスである。
クトルデータを積分し、読み出す。データと計算のサイ
ズを低減するために、プロセッサは有利には所定の予選
択されたスペクトル位置に対するデータだけを選択す
る。これは例えば近似的に等間隔の各１０ピクセルであ
り、有利には高スペクトルピークにある。フラッシュの
最大数は、全エネルギーをほとんど飽和と等価に通過さ
せるようなものでなければならない（例えば４０９６カ
ウント）。結果は、各予選択されたピクセルに対し、フ
ラッシュの数集合にわたるダークスペクトルデータのシ
ーケンスである。
【００５５】したがって、各予選択されたピクセルに対
し、上昇入力エネルギーに対するスペクトル透過データ
の曲線１８８が存在する。この入力エネルギーはフラッ
シュの連続数により表される。装置が線形であれば、こ
れは直線になる。しかし一般的には曲線にドロップがあ
る。フラッシュの数１８６（入力エネルギーを表す）に
対するシーケンスダークスペクトルデータ（透過エネル
ギーを表す）の比１９０が計算される１９２。比対フラ
ッシュ数が各ピクセルに対する位置関数１９６に適合さ
れる１９４（例えば最小二乗法により）。これにより各
１０ピクセルに対する分離関数が得られる。各関数のプ
ロットは、装置が線形であれば水平の直線になるが、こ
のようなプロットは一般的にピークを伴う滑らかな曲線
を示す。各ピクセルは類似の曲線を有するがレベルが異
なり、各曲線は１つの高点を有する。最高点（一般的に
整数フラッシュカウントではない）を伴う最高曲線が存
在する。この最高点の高さ１９８が検出され２００、別
の高点２０４と比較され、位置関数が他のすべての曲線
に対して正規化され、これによりほとんど等しい各ピク
セルに対して正規化された関数集合２０６を形成する。
正規化された関数は結合される２０８。この結合は例え
ばそれぞれ別である最小二乗適合に重ね合わせることに
より行われる。この最小二乗適合はすべての関数に適用
され、エネルギー透過対フラッシュカウントのマスタ関
数２１４を形成する。この関数は、透過エネルギー対入
力エネルギーを表す。別の結合の方法、例えば平均化を
使用することができる。また高点を曲線上のポイントに
より、選択されたいずれかのピクセルで置換することが
できる。マスタ関数は補正係数のマスタデータテーブル
として記憶され、測定されたスペクトル透過データに適
用される。実際のスペクトルデータを線形化するため
に、これは変換係数により割り算され２１８、補正され
たスペクトルデータを形成する。この変換係数はテーブ
ル内の測定されたデータポイント２２０に関連するもの
である。
し、上昇入力エネルギーに対するスペクトル透過データ
の曲線１８８が存在する。この入力エネルギーはフラッ
シュの連続数により表される。装置が線形であれば、こ
れは直線になる。しかし一般的には曲線にドロップがあ
る。フラッシュの数１８６（入力エネルギーを表す）に
対するシーケンスダークスペクトルデータ（透過エネル
ギーを表す）の比１９０が計算される１９２。比対フラ
ッシュ数が各ピクセルに対する位置関数１９６に適合さ
れる１９４（例えば最小二乗法により）。これにより各
１０ピクセルに対する分離関数が得られる。各関数のプ
ロットは、装置が線形であれば水平の直線になるが、こ
のようなプロットは一般的にピークを伴う滑らかな曲線
を示す。各ピクセルは類似の曲線を有するがレベルが異
なり、各曲線は１つの高点を有する。最高点（一般的に
整数フラッシュカウントではない）を伴う最高曲線が存
在する。この最高点の高さ１９８が検出され２００、別
の高点２０４と比較され、位置関数が他のすべての曲線
に対して正規化され、これによりほとんど等しい各ピク
セルに対して正規化された関数集合２０６を形成する。
正規化された関数は結合される２０８。この結合は例え
ばそれぞれ別である最小二乗適合に重ね合わせることに
より行われる。この最小二乗適合はすべての関数に適用
され、エネルギー透過対フラッシュカウントのマスタ関
数２１４を形成する。この関数は、透過エネルギー対入
力エネルギーを表す。別の結合の方法、例えば平均化を
使用することができる。また高点を曲線上のポイントに
より、選択されたいずれかのピクセルで置換することが
できる。マスタ関数は補正係数のマスタデータテーブル
として記憶され、測定されたスペクトル透過データに適
用される。実際のスペクトルデータを線形化するため
に、これは変換係数により割り算され２１８、補正され
たスペクトルデータを形成する。この変換係数はテーブ
ル内の測定されたデータポイント２２０に関連するもの
である。
【００５６】オープンビームシーケンス（図４）に戻る
と、散乱光に対する補正８８と非線形性に対する補正９
０の後、波長較正（図３）が実行される２２２（図１
１）。選択されたランプ、この実施例ではフラッシュさ
れるキセノンランプが光源ビームを放射する。光源ビー
ムは複数のスペクトルピークを有しており、スペクトル
ピークは所定の既知の位置（図５）を有する。スペクト
ルデータ８２の処理はスペクトルピークの測定されたス
ペクトル位置２２４を計算する。これは上に述べたよう
に隣接するピクセル対からの外挿法によって決定され
る。キセノンランプ光に対する既知の位置２２９に対す
る測定された位置の比２２８の関数への適合は例えば最
小二乗法によって為される。さらなる計算によって、予
め決定されたスペクトル位置に対する測定スペクトル位
置の較正テーブル２３２が得られる。この記憶されたテ
ーブルは、各オープンビーム動作によって更新される。
この波長決定は、フラッシュ光源の代わりに、スペクト
ルピークを有する定常的光源によって行われることが理
解される。択一的に、波長較正は散乱光または非線形性
に対する補正なしで実行することができる。同様に、較
正は適所においた試料により実行することができる。
と、散乱光に対する補正８８と非線形性に対する補正９
０の後、波長較正（図３）が実行される２２２（図１
１）。選択されたランプ、この実施例ではフラッシュさ
れるキセノンランプが光源ビームを放射する。光源ビー
ムは複数のスペクトルピークを有しており、スペクトル
ピークは所定の既知の位置（図５）を有する。スペクト
ルデータ８２の処理はスペクトルピークの測定されたス
ペクトル位置２２４を計算する。これは上に述べたよう
に隣接するピクセル対からの外挿法によって決定され
る。キセノンランプ光に対する既知の位置２２９に対す
る測定された位置の比２２８の関数への適合は例えば最
小二乗法によって為される。さらなる計算によって、予
め決定されたスペクトル位置に対する測定スペクトル位
置の較正テーブル２３２が得られる。この記憶されたテ
ーブルは、各オープンビーム動作によって更新される。
この波長決定は、フラッシュ光源の代わりに、スペクト
ルピークを有する定常的光源によって行われることが理
解される。択一的に、波長較正は散乱光または非線形性
に対する補正なしで実行することができる。同様に、較
正は適所においた試料により実行することができる。
【００５７】前述のオープンビーム動作の後に、ブラン
ク試料が容器に挿入される。容器はキュベットまたは他
の試料容器であり、溶媒を備えているか、または実際の
試料のない他のキャリアである。タッチスクリーンのボ
タン２３４（図１２）を押すことにより、ダークスペク
トルデータが収集され２３６、検査される２３７。次に
スペクトルデータがブランクに対して得られる２３８。
ダークスペクトルがブランクスペクトルから減算され２
４０、散乱光８８と非線形性９０に対する補正が行われ
る。オープンビームに対する比２４２、スムージング２
４４および対数を使用して吸収２４６（Ｅｑ．２）が計
算される。紫外線検査が実行される２４８。吸収がいく
つかの波長において（例えば２６０，２８０，および３
２０ｎｍ）１を越えれば問題が指示される。ピクセルは
波長に変換され２５０、ブラック試料に対するスペクト
ル情報が得られる。計算は、例えば“浮動小数点”平均
化を使用する従来の技術によって高速化される。この平
均化は、比の計算２４２において各他のピクセルの平均
を取る。
ク試料が容器に挿入される。容器はキュベットまたは他
の試料容器であり、溶媒を備えているか、または実際の
試料のない他のキャリアである。タッチスクリーンのボ
タン２３４（図１２）を押すことにより、ダークスペク
トルデータが収集され２３６、検査される２３７。次に
スペクトルデータがブランクに対して得られる２３８。
ダークスペクトルがブランクスペクトルから減算され２
４０、散乱光８８と非線形性９０に対する補正が行われ
る。オープンビームに対する比２４２、スムージング２
４４および対数を使用して吸収２４６（Ｅｑ．２）が計
算される。紫外線検査が実行される２４８。吸収がいく
つかの波長において（例えば２６０，２８０，および３
２０ｎｍ）１を越えれば問題が指示される。ピクセルは
波長に変換され２５０、ブラック試料に対するスペクト
ル情報が得られる。計算は、例えば“浮動小数点”平均
化を使用する従来の技術によって高速化される。この平
均化は、比の計算２４２において各他のピクセルの平均
を取る。
【００５８】次に試料が容器に挿入される。タッチスク
リーン上のボタン操作２５２（図１３）により、ダーク
スペクトルが再び収集され７２、試料に対する予備的ス
ペクトルデータの捕捉に対する予走査が得られる。ダー
クスペクトルが減算され２５６、補正が散乱光８８に対
して行われる。この段階で、ズーム係数１３４が上記の
ように（図７）計算される。これは関連するナロースペ
クトルレンジの試料形式の初期ボタン選択１２４に相応
する。選択された試料形式に対するスペクトルレンジが
フルレンジであれば、予走査からの手段およステップは
この時点で省略され、ズーム係数は１となる。
リーン上のボタン操作２５２（図１３）により、ダーク
スペクトルが再び収集され７２、試料に対する予備的ス
ペクトルデータの捕捉に対する予走査が得られる。ダー
クスペクトルが減算され２５６、補正が散乱光８８に対
して行われる。この段階で、ズーム係数１３４が上記の
ように（図７）計算される。これは関連するナロースペ
クトルレンジの試料形式の初期ボタン選択１２４に相応
する。選択された試料形式に対するスペクトルレンジが
フルレンジであれば、予走査からの手段およステップは
この時点で省略され、ズーム係数は１となる。
【００５９】ダーク試料が選択されたズームモード（ナ
ロースペクトルレンジ、たとえあるにしても）で収集さ
れる２５８。そしてスペクトルデータが試料に対してズ
ームモードで捕捉され２６０、ダークスペクトルが減算
される２６２。補正が散乱光８８と非線形性９０に対し
て行われ、結果がズーム係数１３４により割り算され
る。オープンビームに対する比２７０、スムージング２
７２および対数を使用して吸収２７４（Ｅｑ．１）が計
算される。波長２５０への変換の後に、ブランク吸収が
減算され２７６、最終吸収スペクトルＡF（Ｅｑ．３）
が試料に対して得られ、これがスクリーンに表示され
る。
ロースペクトルレンジ、たとえあるにしても）で収集さ
れる２５８。そしてスペクトルデータが試料に対してズ
ームモードで捕捉され２６０、ダークスペクトルが減算
される２６２。補正が散乱光８８と非線形性９０に対し
て行われ、結果がズーム係数１３４により割り算され
る。オープンビームに対する比２７０、スムージング２
７２および対数を使用して吸収２７４（Ｅｑ．１）が計
算される。波長２５０への変換の後に、ブランク吸収が
減算され２７６、最終吸収スペクトルＡF（Ｅｑ．３）
が試料に対して得られ、これがスクリーンに表示され
る。
【００６０】本発明の現在の範囲を越える別の処理を実
行することができる。これは例えば、いくつかの波長に
おける濃度、吸収比の計算と表示、異なる試料からのス
ペクトル差の計算と表示、記憶されたスペクトルと試料
組成の同定のために比較すること等である。
行することができる。これは例えば、いくつかの波長に
おける濃度、吸収比の計算と表示、異なる試料からのス
ペクトル差の計算と表示、記憶されたスペクトルと試料
組成の同定のために比較すること等である。
【００６１】補助情報 別の実施例では、装置は試料等級に関連する補助データ
の操作者入力を受け入れ、この入力から導出された補助
情報を計算する。
の操作者入力を受け入れ、この入力から導出された補助
情報を計算する。
【００６２】ここおよび請求の範囲で参照される用語
“補助データ”は、操作者により入力されるデータであ
り、装置により捕捉されるスペクトルデータを含まず、
特別情報の計算に直接使用されるデータである。同様に
“補助情報”は、スペクトルデータから計算された情報
に対する付加的または補足的情報である。“試料の等
級”は、ユーザに興味にある試料の一般的形式を参照す
るものである。この特別の実施例では、これは微生物学
の分野における核酸を取り扱うものであり、プロテイ
ン、とりわけＤＮＡおよびＲＮＡに関連する。また石油
化学分野においては試料は炭化水素燃料、添加派生物ま
たは化学的派生物を含む。補助的計算を装置に組み込む
ことは、とりわけより複雑な分野、例えば微生物学で有
用である。当該分野で通常の能力を有する者は容易に試
料の形式、補助的計算、および当該分野の有用なデータ
ベースを識別するであろう。
“補助データ”は、操作者により入力されるデータであ
り、装置により捕捉されるスペクトルデータを含まず、
特別情報の計算に直接使用されるデータである。同様に
“補助情報”は、スペクトルデータから計算された情報
に対する付加的または補足的情報である。“試料の等
級”は、ユーザに興味にある試料の一般的形式を参照す
るものである。この特別の実施例では、これは微生物学
の分野における核酸を取り扱うものであり、プロテイ
ン、とりわけＤＮＡおよびＲＮＡに関連する。また石油
化学分野においては試料は炭化水素燃料、添加派生物ま
たは化学的派生物を含む。補助的計算を装置に組み込む
ことは、とりわけより複雑な分野、例えば微生物学で有
用である。当該分野で通常の能力を有する者は容易に試
料の形式、補助的計算、および当該分野の有用なデータ
ベースを識別するであろう。
【００６３】典型的にはスペクトル情報の表示により、
補正されたスペクトル、ここから計算された試料の濃
度、およびいくつかの関連するパラメータと類似の情報
が表示される。一方、補助データは、例えば操作者によ
り濃度計算のために入力される希釈係数および他のデー
タであり得、後者は試料準備に使用される補助情報であ
る。その他の例として、試料添加物の割合計算、ユニッ
トの変換、放射性物質崩壊に対する濃度の補正等であ
る。プロセッサはまた、恒久的に記憶されたデータまた
は用語のデータベース、変換係数、試料等級に関連する
同種のものを含み、この場合、補助データは単にタッチ
スクリーンのリストから選択されたサーチタームであ
る。このような補助データまたは情報は、このような保
持されたスペクトル情報またはその計算のコンピュータ
処理と調整する必要はない。択一的に、補助情報はさら
に、命令演算によりプロセッサに保持されたスペクトル
情報から導出または計算することができる。または計算
された補助情報は自動的に主処理にフィードバックさ
れ、スペクトル情報を得るために使用される。
補正されたスペクトル、ここから計算された試料の濃
度、およびいくつかの関連するパラメータと類似の情報
が表示される。一方、補助データは、例えば操作者によ
り濃度計算のために入力される希釈係数および他のデー
タであり得、後者は試料準備に使用される補助情報であ
る。その他の例として、試料添加物の割合計算、ユニッ
トの変換、放射性物質崩壊に対する濃度の補正等であ
る。プロセッサはまた、恒久的に記憶されたデータまた
は用語のデータベース、変換係数、試料等級に関連する
同種のものを含み、この場合、補助データは単にタッチ
スクリーンのリストから選択されたサーチタームであ
る。このような補助データまたは情報は、このような保
持されたスペクトル情報またはその計算のコンピュータ
処理と調整する必要はない。択一的に、補助情報はさら
に、命令演算によりプロセッサに保持されたスペクトル
情報から導出または計算することができる。または計算
された補助情報は自動的に主処理にフィードバックさ
れ、スペクトル情報を得るために使用される。
【００６４】装置は典型的には特定分野に使用されるか
ら、装置が微生物学、石油化学または元素分析のような
特定技術に専用のものであると特に有利である。このよ
うな場合、補助データベース、計算および表示も同じよ
うに専用化される。このような計算能力を装置機能に沿
って組み込むことにより、試料およびその分析に関連し
た補助計算および情報回復が操作者にとって非常に便利
になる。このような装置は例えば、約１ダース、そのよ
うな補助計算モードを有することができる。このような
モードの特定の例を以下、微生物学に対して示される。
ら、装置が微生物学、石油化学または元素分析のような
特定技術に専用のものであると特に有利である。このよ
うな場合、補助データベース、計算および表示も同じよ
うに専用化される。このような計算能力を装置機能に沿
って組み込むことにより、試料およびその分析に関連し
た補助計算および情報回復が操作者にとって非常に便利
になる。このような装置は例えば、約１ダース、そのよ
うな補助計算モードを有することができる。このような
モードの特定の例を以下、微生物学に対して示される。
【００６５】補助的側面を実現するために、タッチスク
リーン５９（図１）がモニタに、タッチスクリーンとＣ
ＰＵとの間のインターフェースによってオーバーレイさ
れる。モニタは機能表示ボタン（アイコン）または英数
字符号を表示する。操作者はスクリーン上のボタンにタ
ッチし、項目を選択するかまたはデータを入力する。イ
ンターフェース６１を備えたタッチクスリーン・パッケ
ージと関連するファームウェアプログラムは従来のも
の、または現在の状況に容易に適合できる他の所望のシ
ステムとすることができる。
リーン５９（図１）がモニタに、タッチスクリーンとＣ
ＰＵとの間のインターフェースによってオーバーレイさ
れる。モニタは機能表示ボタン（アイコン）または英数
字符号を表示する。操作者はスクリーン上のボタンにタ
ッチし、項目を選択するかまたはデータを入力する。イ
ンターフェース６１を備えたタッチクスリーン・パッケ
ージと関連するファームウェアプログラムは従来のも
の、または現在の状況に容易に適合できる他の所望のシ
ステムとすることができる。
【００６６】例 以下のディスプレイおよび補助動作の一連の例は微生物
学に関連するものである。ディスプレイまたは動作は、
タッチスクリーンを備えた装置モニタ上に得られる。開
始ディスプレイ（図１３）は、装置がオンされるときに
表れる。これは核酸のページであり、選択された試料形
式、関連するスペクトルデータおよび出力情報に対する
通常装置動作のオプションが提供される。試料形式に対
するタッチスボタンおよび所望の出力スペクトル情報は
当業者には簡単に理解され、選択により上に述べたよう
に実行が開始される。択一的動作または情報に対してタ
ブが設けられている。Proteinページタブの（タッチに
よる）選択は他のプロテインに対する実行選択を拡張す
る。GeneralおよびOptionsページにより、装置設定また
は実行形式を変更し、他の動作ボタンをNucleic Acid
または Proteinページ等に追加することができる。Lab
Toolsにより、補助計算およびデータベースに対するオ
プションが表示される（図１４）。計算は全く単純であ
るか、または非常に複雑である。ボタンは所望の動作を
選択するためにタッチされる。以下のさらなる例はこれ
らをそれぞれ示す。計算に対する式または等式はほとん
どの場合で明らかである。
学に関連するものである。ディスプレイまたは動作は、
タッチスクリーンを備えた装置モニタ上に得られる。開
始ディスプレイ（図１３）は、装置がオンされるときに
表れる。これは核酸のページであり、選択された試料形
式、関連するスペクトルデータおよび出力情報に対する
通常装置動作のオプションが提供される。試料形式に対
するタッチスボタンおよび所望の出力スペクトル情報は
当業者には簡単に理解され、選択により上に述べたよう
に実行が開始される。択一的動作または情報に対してタ
ブが設けられている。Proteinページタブの（タッチに
よる）選択は他のプロテインに対する実行選択を拡張す
る。GeneralおよびOptionsページにより、装置設定また
は実行形式を変更し、他の動作ボタンをNucleic Acid
または Proteinページ等に追加することができる。Lab
Toolsにより、補助計算およびデータベースに対するオ
プションが表示される（図１４）。計算は全く単純であ
るか、または非常に複雑である。ボタンは所望の動作を
選択するためにタッチされる。以下のさらなる例はこれ
らをそれぞれ示す。計算に対する式または等式はほとん
どの場合で明らかである。
【００６７】オリゴ温度計算器（Oligo Tm Calculato
r）（図１５）は、オリゴヌクレオチド（オリゴマー）
のショートＤＮＡ部分の溶解温度を計算する。これはOl
igo 1とOigo 2に（ＤＮＡ端部５’と３’も含めて）入
力される。くぼんだボックスはデータ入力を受け取り、
情報が計算される。この場合は温度である。“Ｍ”はモ
ルである。下向き矢印（または他の場合には上向き）は
他のレンジ、例えばｍＭからμＭを選択する。この場合
のアルゴリズムは、“Nearest Neighbor Analysis”by
K.Breslauer et al.,Proceedings of National Academy
of Sciences,vol.83,pages 3746-3750 (1988)の分析か
ら導かれる。
r）（図１５）は、オリゴヌクレオチド（オリゴマー）
のショートＤＮＡ部分の溶解温度を計算する。これはOl
igo 1とOigo 2に（ＤＮＡ端部５’と３’も含めて）入
力される。くぼんだボックスはデータ入力を受け取り、
情報が計算される。この場合は温度である。“Ｍ”はモ
ルである。下向き矢印（または他の場合には上向き）は
他のレンジ、例えばｍＭからμＭを選択する。この場合
のアルゴリズムは、“Nearest Neighbor Analysis”by
K.Breslauer et al.,Proceedings of National Academy
of Sciences,vol.83,pages 3746-3750 (1988)の分析か
ら導かれる。
【００６８】濃度に対する希釈液連続計算器（Dilution
Series Calculator）（図１６ａ）は、所望の開始濃度
と終了濃度、希釈液の数、および容器容積の入力から試
料準備情報を計算する。N-Fold Dilution（図１６ｂ）
は開始容積と希釈容積を計算する。
Series Calculator）（図１６ａ）は、所望の開始濃度
と終了濃度、希釈液の数、および容器容積の入力から試
料準備情報を計算する。N-Fold Dilution（図１６ｂ）
は開始容積と希釈容積を計算する。
【００６９】試薬使用量計算器（Reagent Usage Calcul
ator）（図１７）は、時間についての試薬コストを計算
する。放射性同位元素計算器（Radiolabel Caculator）
（図１８）は、放射性崩壊に対して補正された、使用す
べき試薬の量を提供する。Reactons、ReagentsおよびdN
TPsとラベルされた３つのタブを有するＰＣＲマスタ混
合比計算器（PCR Master Mix Calculator）（図１９
ａ、ｂ、ｃ）はミキシング情報を提供する。用語は当該
分野の従来のものであり、例えば“dNTP”はデオキシリ
ボヌクレオシド三リン酸塩、Ｐ１とＰ２はプライマー、
“Taq”はＤＮＡポリメラーゼ酵素、“Rxn”は反応であ
る。
ator）（図１７）は、時間についての試薬コストを計算
する。放射性同位元素計算器（Radiolabel Caculator）
（図１８）は、放射性崩壊に対して補正された、使用す
べき試薬の量を提供する。Reactons、ReagentsおよびdN
TPsとラベルされた３つのタブを有するＰＣＲマスタ混
合比計算器（PCR Master Mix Calculator）（図１９
ａ、ｂ、ｃ）はミキシング情報を提供する。用語は当該
分野の従来のものであり、例えば“dNTP”はデオキシリ
ボヌクレオシド三リン酸塩、Ｐ１とＰ２はプライマー、
“Taq”はＤＮＡポリメラーゼ酵素、“Rxn”は反応であ
る。
【００７０】アミノ酸テーブル（Amino Acid Table）
（図２０）は試料データベース情報の例であり、従来の
３文字コードに基づくアミノ酸が最初の文字コードで得
られる。同じようにコドンテーブル（Codon Tabel）
（図２１）は、アミノ酸に対する３つの隣接ヌクレオチ
ドのシーケンスを示す。
（図２０）は試料データベース情報の例であり、従来の
３文字コードに基づくアミノ酸が最初の文字コードで得
られる。同じようにコドンテーブル（Codon Tabel）
（図２１）は、アミノ酸に対する３つの隣接ヌクレオチ
ドのシーケンスを示す。
【００７１】ＤＮＡ／プロテインコンバータ（DNA/Prot
ein Converter）（図２１）は、１らせん構造中のＤＮ
Ａ量、アミノ酸量およびプロテイン量間を変換する。
（“Dalton”は１ｇ／モル）同じようにオリゴデータコ
ンバータ（Oligo Data Converter）（図２３）は、モ
ル、質量、ＯＤＵ（光学的濃度単位）間を、入力された
オリゴマー長について変換する。モル／グラムコンバー
タ（Moles/Grams Converter）（図２４）は、分子量
（ＭＷ）、質量およびモル数間を変換する。
ein Converter）（図２１）は、１らせん構造中のＤＮ
Ａ量、アミノ酸量およびプロテイン量間を変換する。
（“Dalton”は１ｇ／モル）同じようにオリゴデータコ
ンバータ（Oligo Data Converter）（図２３）は、モ
ル、質量、ＯＤＵ（光学的濃度単位）間を、入力された
オリゴマー長について変換する。モル／グラムコンバー
タ（Moles/Grams Converter）（図２４）は、分子量
（ＭＷ）、質量およびモル数間を変換する。
【００７２】ラボタイマ（Lab Timer）はコンピュータ
クロックを使用して時間を表示し、カウンタダウン（図
２５ａ）、時間経過（図２５ｂ）およびリアルタイム警
報（図２５ｃ）に対して音響信号を発生する。従来の計
算器（図２６）は他の計算に対するものであり、プログ
ラムは結果を、計算器が呼び出されたフィールドに入力
することができる。
クロックを使用して時間を表示し、カウンタダウン（図
２５ａ）、時間経過（図２５ｂ）およびリアルタイム警
報（図２５ｃ）に対して音響信号を発生する。従来の計
算器（図２６）は他の計算に対するものであり、プログ
ラムは結果を、計算器が呼び出されたフィールドに入力
することができる。
【００７３】上記の本発明の詳細な説明は特別の実施例
について為されたものであり、本発明の枠内で種々の変
形および変更が可能である。したがって本発明は請求項
にまたはその同等物によってのみ制限されるものであ
る。
について為されたものであり、本発明の枠内で種々の変
形および変更が可能である。したがって本発明は請求項
にまたはその同等物によってのみ制限されるものであ
る。
【図１】本発明のスペクトルメータ装置の概略図であ
る。
る。
【図２】図１の装置の一般的動作シーケンスに対するフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】図１の装置によるオープンビーム動作と処理に
対するフローチャートである。
対するフローチャートである。
【図４】図３の詳細なフローチャートである。
【図５】図３のオープンビームに対する典型的なオープ
ンビームスペクトルを示す。
ンビームスペクトルを示す。
【図６】図１の装置に対する動作点を決定するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】図６の動作点を変形するためのフローチャート
である。
である。
【図８】図１の装置において散乱光を補正するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図９】図１の装置において非線形性を補正するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１０】図１の装置において波長較正を行うためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１１】図１の装置によるブランク動作および処理に
対するフローチャートである。
対するフローチャートである。
【図１２】図１の装置による試料動作および処理に対す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図１３】オンラインヘルプを示す。
【図１４】ラボ・ツールを示す。
【図１５】オリゴＴｍ計算を示す。
【図１６】濃度およびN-Fold希釈液を示す。
【図１７】試薬使用量計算器を示す。
【図１８】放射性同位元素計算器を示す。
【図１９】ＰＣＲマスタ混合比計算器を示す。
【図２０】アミノ酸テーブルを示す。
【図２１】コドンテーブルを示す。
【図２２】ＤＮＡ／プロテインコンバータを示す。
【図２３】オリゴデータコンバータを示す。
【図２４】グラム／モルコンバータを示す。
【図２５】ラボ・タイマを示す。
【図２６】計算器を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド ジェイ イートン アメリカ合衆国 コネチカット ニュータ ウン ソーミル リッジ ロード ４ (72)発明者 ジェラルド ティー ポール アメリカ合衆国 コネチカット ウェスト ポート スティープ ヒル ロード 121 (72)発明者 ジェイ フェントン ウィリアムズ アメリカ合衆国 コネチカット ブルック フィールド ストニー ヒル ヴィレッジ 72 (72)発明者 マーク ダブリュー ストルツェ アメリカ合衆国 コネチカット ニュー カナーン ハリソン アヴェニュー 66 (72)発明者 スティーヴン エル ポール アメリカ合衆国 コネチカット リッジフ ィールド プロスペクト ストリート 120−33 (72)発明者 アンドリュー ピー バジョリナズ アメリカ合衆国 コネチカット スタンフ ォード スティルウォーター ロード 721
Claims (32)
- 【請求項１】 フラッシュする光源ビームを放射するた
めのフラッシュ型光源と、光源をフラッシュさせるため
の動作手段と、光源ビームを受け、透過ビームを通過さ
せる光吸収性試料のための容器と、透過ビームを受け、
それの拡散光を形成する拡散要素と、拡散光を受け、透
過ビームを表す相応の信号データを形成する検知器と、
信号データを受け、透過ビーム、したがって容器内の試
料を表す相応のスペクトルデータを形成する処理手段と
を有し、 前記検知器は、所定数のフラッシュに対して信号を積分
する積分手段を有し、信号データの積分ユニットを形成
する、ことを特徴とするスペクトルメータ装置。 - 【請求項２】 前記動作手段は光源を、予選択されたフ
ラッシュ総数だけフラッシュさせ、該フラッシュ総数は
所定数の倍数であり、 前記検知器は動作的に動作手段と接続されており、信号
データの相応に複数の積分ユニットを形成し、 前記処理手段は、信号データの複数ユニットを加算する
ための加算手段を有し、スペクトルデータを形成する、
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記動作手段は、装置の連続動作のため
に、所定数が変化してもフラッシュ総数を一定に維持す
る、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 フラッシュの所定数を決定するために、 動作手段は動作的に処理手段と接続されており、装置を
試料なしで、選択された光源電圧と所定数としての予備
的数により動作させる手段を有し、これにより予備的ス
ペクトルデータを発生し、 処理手段は、予備的スペクトルデータにおける最高ピー
ク、および関連する予備的ピーク高さを検出するための
手段と、予備的ピーク高さを予選択された最高ピーク高
さと比較し、調整されたフラッシュ数を決定する手段と
を有し、 前記調整されたフラッシュ数は、信号データのユニット
と、最高ピークに対する相応のピーク高さを伴う相応の
スペクトルデータを形成するのに必要な数であり、 前記相応のピーク高さは、最高ピーク高さに等しいかま
たはやや下であり、 前記調整された数は、１つの積分ユニットにおけるフラ
ッシュの所定数として、装置の後続動作に使用するため
に記憶される、請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 装置は試料なしで動作され、予備的スペ
クトルデータを発生する、請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記動作手段は、光源を光源電圧によ
り、当該光源が光源電圧に依存する強度を有するように
動作させ、さらに関連するピーク高さを関連するスペク
トル位置で得るのに必要な動作電圧を決定する手段を有
し、 前記関連するピーク高さは最大ピーク高さに等しいかま
たはやや下であり、 動作光源電圧は、装置の後続動作に対して光源を駆動す
るためにセットされる、請求項４記載の装置。 - 【請求項７】 前記動作手段はさらに、装置を所定数の
フラッシュとしての調整された数により動作させる手段
を有し、 前記動作はまず、第１の光源電圧により最高ピークに対
する第１のピーク高さを備えた相応のスペクトルデータ
を発生させるようにして行い、次に第２の光源電圧によ
り最高ピークに対する第２のピーク高さを備えた相応の
スペクトルデータを発生するようにして行い、 前記最高ピークは予備的スペクトルデータにおいて確定
され、関連するスペクトル位置を有しており、 前記処理手段はさらに、光源電圧とピーク高さとの間の
関数依存性を決定するための手段を有し、 当該決定は、第１および第２の光源電圧と、第１および
第２のピーク高さを用いて行い、 さらに前記関数依存性から、関連するピーク高さを関連
するスペクトル位置において得るのに必要な動作電圧を
決定する手段を有し、 前記関連するピーク高さは、最大ピーク高さに等しい
か、またはやや下であり、 動作光源電圧は、装置の後続動作に対して光源を駆動す
るためにセットされる、請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 装置は試料なしで、予備的スペクトルデ
ータを発生するために、そして第１のピーク高さと第２
のピーク高さを備えた相応のスペクトルデータを発生す
るために動作される、請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 フラッシュの調整された数は、処理手段
により全スペクトルレンジに対するスペクトルデータが
得られるように決定し、 全スペクトルレンジ内にあるナロースペクトルレンジが
選択された試料に対して選択され、 前記動作手段はさらに、装置を選択された試料と、フラ
ッシュの所定数としての調整数により動作させるための
手段を有し、 前記処理手段はさらに、相応のスペクトルデータをナロ
ースペクトルレンジにおいて得るための手段と、前記相
応のスペクトルデータにおける最高ピークと、相応する
予備的ピーク高さを確定するための手段と、予選択され
た最大ピーク高さと予備的ピーク高さとの実際の比に近
似する整数比を計算するための手段と、前記調整数を前
記整数比と乗算し、所定数のフラッシュに対する動作数
を決定するための手段とを有し、 前記動作手段はさらに、装置を選択された試料と、フラ
ッシュの所定数としての動作数により動作させるための
手段を有し、 前記処理手段はさらに、選択された試料に対する予備的
スペクトルデータをナロースペクトルレンジで前記動作
数により得るための手段と、前記予備的スペクトルデー
タを整数比で割り算し、選択された試料を表す試料スペ
クトルデータを得るための手段とを有する、請求項４記
載の装置。 - 【請求項１０】 前記動作数は試料なしで決定される、
請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記動作手段は、光源を予選択された
フラッシュ総数でフラッシュさせ、該総数は所定数の倍
数であり、 検知器は、信号データの相応に複数の積分ユニットを得
るために動作的に動作手段と接続されており、 前記処理手段は、信号データの複数のユニットを加算し
てスペクトルデータを得るための加算手段を有する、請
求項９記載の装置。 - 【請求項１２】 動作手段は、装置の連続動作のために
所定数が変動しても、フラッシュ総数を一定に保持す
る、請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 光源ビームは、所定のスペクトル位置
を備えた服すのスペクトルピークを有し、 装置はさらに、前記処理手段が相応のスペクトルデータ
を、スペクトルピークの測定スペクトル位置も含めて得
るように装置を動作させる動作手段を有し、 前記動作手段はさらに、測定スペクトル位置を所定のス
ペクトル位置に対して較正するための較正手段を有す
る、請求項１記載の装置。 - 【請求項１４】 装置は試料なしで測定スペクトル位置
を得るために動作される、請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 制御手段はさらに、装置を反復的にダ
ーク試料により動作させるための手段を有し、該ダーク
試料は光源ビームに比較して低い透過ビームを通過さ
せ、これによりダークスペクトルデータの一連の積分ユ
ニットを得、 該一連とはフラッシュ数の様々な数の集合であり、 処理手段はさらに、ダークスペクトルデータのシーケン
スを予選択されたスペクトル位置の各々に対する数集合
にわたって得るための手段と、予選択されたすべてのス
ペクトル位置に対する数集合にわたるシーケンスを表す
マスタ関数を計算するための手段とを有し、 前記処理手段はさらにマスタ関数を記憶し、該マスタ関
数を補正係数として測定スペクトルデータに適用し、非
線形性を補正する、請求項１記載の装置。 - 【請求項１６】 前記マスタ関数を計算するための手段
は、連続ダークスペクトルデータと相応するフラッシュ
数との比を計算し、該比をフラッシュ数に対し、各予選
択された位置に対する位置関数について適合し、高点の
集合と、このような各高点に対する値を各位置関数にお
いて、関連する最高位置関数に対する最高位置も含めて
確定し、前記高点を使用して位置関数を最高位置関数に
正規化し、これにより正規化された関数の集合を形成
し、正規化された関数を平均化し、マスタ関数を形成す
る手段を有する、請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 フラッシュの所定数は１つの積分ユニ
ットに対しては１である、請求項１５記載の装置。 - 【請求項１８】 １つの関数データ点は関数データの最
高点である、請求項１５記載の装置。 - 【請求項１９】 装置はさらに、装置を試料なしで動作
させ、オープンビーム測定スペクトルデータを発生さ
せ、標準試料により動作させ、標準測定スペクトルデー
タを発生させる手段を有し、 前記標準試料は、選択されたスペクトルレンジにおいて
高吸収性であり、 スペクトルデータは、選択されたスペクトルレンジ内の
選択された数のスペクトルインクリメントにわたるもの
であり、 前記処理手段は、測定スペクトルデータをスペクトルイ
ンクリメントの数により割り算して、それぞれオープン
ビーム修正スペクトルデータと標準修正スペクトルデー
タとを形成する手段と、散乱光補正値を修正スペクトル
データから減算して、それぞれオープンビーム補正スペ
クトルデータと標準補正スペクトルデータとを形成する
手段と、補正標準吸収を補正スペクトルデータから計算
する手段と、散乱光補正値を、補正標準吸収が予め確定
された標準吸収に実質的に等しくなるよう反復的に決定
する手段と、散乱光補正値を後から発生されたスペクト
ルデータから減算し、散乱光補正を行う手段とを有す
る、請求項１記載の装置。 - 【請求項２０】 前記反復的に決定する手段は、標準修
正スペクトルデータを積分し、正規化し、平均を形成
し、次のように係数を反復的に決定する手段を有し、 すなわち前記係数は、散乱光補正値が前記平均と当該係
数との乗算積であるようにして反復的に決定される、請
求項１９記載の装置。 - 【請求項２１】 光の光源ビームを放射する光源と、前
記光源ビームを受け、透過ビームを通過させる光吸収性
試料に対する容器と、前記透過ビームを受け、それの拡
散光を形成する拡散要素と、前記拡散光を受け、透過ビ
ームを表す相応の信号データを形成するための検知器
と、前記信号データを受け、透過ビーム、すなわち容器
内の試料を表す相応のスペクトルデータを形成するため
の処理手段とを有し、 前記検知器は、所定の持続期間の間、信号を積分し、信
号データの１つの積分ユニットを形成するための積分手
段を有する形式の装置において、 前記所定の持続期間を決定するために、 前記動作手段は、動作的に前記処理手段と接続されてお
り、装置を試料なしで、積分信号の予備的持続期間によ
り動作させ、予備的スペクトルデータを発生させる手段
を有し、 前記処理手段は、予備的スペクトルデータにおける最高
ピークと、関連する予備的ピーク高さとを確定するため
の手段と、予備的ピーク高さを予選択された最高ピーク
高さと比較し、信号データの１つのユニットと、最高ピ
ークに対する相応のピーク高さを伴う相応のスペクトル
データとを得るために必要な調整された持続期間を決定
するための手段を有し、 前記相応のピーク高さは、最高ピーク高さに等しいか、
またはやや下であり、 前記調整された持続期間は、装置の後続動作のために所
定の持続期間として記憶される、ことを特徴とするスペ
クトルメータ装置。 - 【請求項２２】 調整された持続期間は、全スペクトル
レンジに対するスペクトルデータが得られるよう処理手
段により決定され、 全スペクトルレンジ内のナロースペクトルレンジが選択
された試料に対して選択され、 前記動作手段はさらに、装置を選択された試料と調整さ
れた持続期間により動作させる手段を有し、 前記処理手段はさらに、ナロースペクトルレンジ内で相
応のスペクトルデータを形成する手段と、前記相応のス
ペクトルデータ内の最高ピークと、相応の予備的ピーク
高さとを確定する手段と、予選択された最高ピーク高さ
と予備的ピーク高さとの実際の比に近似する整数比を計
算するための手段と、調整された持続期間を前記整数比
により乗算し、動作持続期間を決定するための手段とを
有し、 前記動作手段はさらに、装置を選択された試料と前記動
作持続期間により動作させるための手段を有し、 前記処理手段はさらに、選択された試料に対する予備的
スペクトルデータをナロースペクトルレンジで前記動作
持続期間により形成するための手段と、予備的スペクト
ルデータを単純比により割り算し、選択された試料を表
す試料スペクトルデータを形成する手段とを有する、請
求項２１記載の装置。 - 【請求項２３】 波長較正に対する手段を備えたスペク
トロメータ装置であって、 該装置は、光源ビームを放射するための光源と、該光源
ビームの光は所定のスペクトル位置を有する複数のスペ
クトルピークを含み、前記光源ビームを受け、透過ビー
ムを通過させる光吸収性の試料のための容器と、前記透
過ビームを受け、それ拡散光を形成する拡散要素と、前
記拡散光を受け、透過ビームを表す相応の信号データを
形成するための検知器と、前記信号データを受け、透過
ビーム、すなわち容器内の試料を表す相応のスペクトル
データを形成するための処理手段とを有する装置におい
て、 当該装置はさらに、前記処理手段が相応のスペクトルデ
ータをスペクトルピークの測定スペクトル位置も含めて
形成するように装置を動作させる動作手段を有し、 該動作手段はさらに、測定スペクトル位置を所定のスペ
クトル位置に対して較正する手段を有する、ことを特徴
とするスペクトルメータ装置。 - 【請求項２４】 前記装置は、試料なしで測定スペクト
ル位置を得るために動作される、請求項２３記載の装
置。 - 【請求項２５】 散乱光を補正するための手段を有する
スペクトロメータ装置であって、該装置は、光の光源ビ
ームを放射する光源と、該光源ビームを受け、透過ビー
ムを通過させる光吸収性の試料に対する容器と、該透過
ビームを受け、それの拡散光を形成するための拡散要素
と、該拡散光を受け、透過光を表す相応の信号データを
形成するための検知器と、該信号データを受け、透過ビ
ーム、すなわち容器内の試料を表す相応のスペクトルデ
ータを形成するための処理手段と、装置を試料なしで動
作させ、オープンビーム測定スペクトルデータを形成
し、かつ標準試料により動作させ、標準測定スペクトル
データを形成する動作手段とを有し、 前記標準試料は、選択されたスペクトルレンジにおいて
高吸収性であり、 前記スペクトルデータは、選択されたスペクトルレンジ
内で選択されたスペクトルインクリメントにわたるもの
であり、 前記処理手段は、測定スペクトルデータをスペクトルイ
ンクリメントの数により割り算し、それぞれオープンビ
ーム修正スペクトルデータと標準修正スペクトルデータ
とを形成する手段と、散乱光補正値を前記修正スペクト
ルデータから減算し、それぞれオープンビーム補正スペ
クトルデータと標準補正スペクトルデータとを形成する
手段と、補正標準吸収が実質的に予め確定された標準吸
収に等しくなるように散乱光補正値を反復的に決定する
手段と、散乱光補正値を後から発生されたスペクトルデ
ータから減算して、散乱光に対する補正を行う手段とを
有する、ことを特徴とするスペクトルメータ装置。 - 【請求項２６】 前記反復的に決定する手段は、標準修
正スペクトルデータを積分および正規化して平均を形成
し、散乱光補正値が前記平均と係数との乗算積になるよ
うに前記係数を反復的に決定する手段を有する、請求項
２５記載の装置。 - 【請求項２７】 表示モニタと、スペクトル情報をモニ
タに表示するための手段と、該モニタにオーバーレイさ
れたタッチスクリーンと、タッチスクリーンを介して入
力された補助データから導出される補助情報を計算する
ための手段と、補助情報をモニタに表示するための手段
とを有し、 該補助情報は試料に関連するものである、請求項１記載
の装置。 - 【請求項２８】 スペクトルメータと、データプロセッ
サと、ディスプレイモニタと、モニタにオーバーレイさ
れたタッチスクリーンと、試料を表す光ビームを形成す
る光手段とを有し、前記スペクトロメータは光ビームを
受け、該光ビームを表すスペクトル信号データを形成す
る集積スペクトルメータ装置において、 前記プロセッサは、前記信号データを受信し、光ビーム
を表す相応のスペクトル情報を計算する手段と、スペク
トル情報をモニタに表示する手段と、タッチスクリーン
を介して入力された補助データから導出される補助情報
を計算するための手段と、該補助情報をモニタに表示す
るための手段とを有し、 該補助情報は試料に関連するものである、ことを特徴と
する集積スペクトルメータ装置。 - 【請求項２９】 情報の少なくとも１つの形式に対する
前記補助情報は、さらにスペクトル情報から導出され
る、請求項２８記載の装置。 - 【請求項３０】 情報の少なくとも１つの形式に対する
前記補助情報は、スペクトル情報からは導出されない、
請求項２９記載の装置。 - 【請求項３１】 情報の少なくとも１つの形式に対する
前記補助情報は、スペクトル情報からは導出されない、
請求項２８記載の装置。 - 【請求項３２】 装置は微生物学試料を受容する、請求
項２８記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8333298P | 1998-04-27 | 1998-04-27 | |
| US8576798P | 1998-05-16 | 1998-05-16 | |
| US60/085767 | 1998-05-16 | ||
| US60/083332 | 1998-05-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352057A true JPH11352057A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=26769182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120564A Pending JPH11352057A (ja) | 1998-04-27 | 1999-04-27 | スペクトルメ―タ装置および集積スペクトルメ―タ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6122052A (ja) |
| EP (1) | EP0953831A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11352057A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005221502A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-18 | Atlas Material Testing Technology Llc | 全スペクトル校正、モニタリング、コントロールを備える促進耐候性試験装置 |
| JP2012242215A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Shiseido Co Ltd | 紫外線防御効果の評価装置 |
| JP2018179982A (ja) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | グリーントロピズム | サンプル特性評価用の改良分光デバイス及び方法 |
| JP2021522492A (ja) * | 2018-04-24 | 2021-08-30 | アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． | 分光光度計較正方法及びシステム |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050157B2 (en) * | 2001-11-08 | 2006-05-23 | Optiscan Biomedical Corp. | Reagent-less whole-blood glucose meter |
| US6958809B2 (en) * | 2001-11-08 | 2005-10-25 | Optiscan Biomedical Corporation | Reagent-less whole-blood glucose meter |
| US7061593B2 (en) * | 2001-11-08 | 2006-06-13 | Optiscan Biomedical Corp. | Device and method for in vitro determination of analyte concentrations within body fluids |
| US6989891B2 (en) | 2001-11-08 | 2006-01-24 | Optiscan Biomedical Corporation | Device and method for in vitro determination of analyte concentrations within body fluids |
| US7064828B1 (en) | 2001-12-19 | 2006-06-20 | Nanometrics Incorporated | Pulsed spectroscopy with spatially variable polarization modulation element |
| US8564780B2 (en) * | 2003-01-16 | 2013-10-22 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Method and system for using reflectometry below deep ultra-violet (DUV) wavelengths for measuring properties of diffracting or scattering structures on substrate work pieces |
| US7126131B2 (en) * | 2003-01-16 | 2006-10-24 | Metrosol, Inc. | Broad band referencing reflectometer |
| US20080246951A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-09 | Phillip Walsh | Method and system for using reflectometry below deep ultra-violet (DUV) wavelengths for measuring properties of diffracting or scattering structures on substrate work-pieces |
| US7271912B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-09-18 | Optiscan Biomedical Corporation | Method of determining analyte concentration in a sample using infrared transmission data |
| US20040257563A1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Northrop Grumman Corporation | Dual band hyperspectral imaging spectrometer |
| US7266401B2 (en) * | 2003-08-22 | 2007-09-04 | C8 Medisensors Inc. | Measuring analytes from an electromagnetic spectrum using a wavelength router |
| US7061613B1 (en) | 2004-01-13 | 2006-06-13 | Nanometrics Incorporated | Polarizing beam splitter and dual detector calibration of metrology device having a spatial phase modulation |
| US7804059B2 (en) * | 2004-08-11 | 2010-09-28 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Method and apparatus for accurate calibration of VUV reflectometer |
| US20060200070A1 (en) * | 2005-02-14 | 2006-09-07 | Callicoat David N | Method and apparatus for calibrating an analyte detection system with a calibration sample |
| US20060195058A1 (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-31 | Gable Jennifer H | Methods and apparatus for extracting and analyzing a bodily fluid |
| US20080100839A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | Fouquet Julie E | Method and system for measuring light propagating at multiple wavelengths |
| US20080129986A1 (en) | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Phillip Walsh | Method and apparatus for optically measuring periodic structures using orthogonal azimuthal sample orientations |
| US20090219537A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Phillip Walsh | Method and apparatus for using multiple relative reflectance measurements to determine properties of a sample using vacuum ultra violet wavelengths |
| US8107073B2 (en) * | 2009-02-12 | 2012-01-31 | Tokyo Electron Limited | Diffraction order sorting filter for optical metrology |
| US7924422B2 (en) * | 2009-02-12 | 2011-04-12 | Tokyo Electron Limited | Calibration method for optical metrology |
| US8153987B2 (en) | 2009-05-22 | 2012-04-10 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Automated calibration methodology for VUV metrology system |
| US10475529B2 (en) | 2011-07-19 | 2019-11-12 | Optiscan Biomedical Corporation | Method and apparatus for analyte measurements using calibration sets |
| JP5796275B2 (ja) * | 2010-06-02 | 2015-10-21 | セイコーエプソン株式会社 | 分光測定器 |
| TW201224452A (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-16 | Yayatech Co Ltd | Quantitation device for trace biological sample solution |
| US8867041B2 (en) | 2011-01-18 | 2014-10-21 | Jordan Valley Semiconductor Ltd | Optical vacuum ultra-violet wavelength nanoimprint metrology |
| US8565379B2 (en) | 2011-03-14 | 2013-10-22 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Combining X-ray and VUV analysis of thin film layers |
| US8730466B2 (en) * | 2011-07-14 | 2014-05-20 | Thermo Electron Scientific Instruments Llc | Optical spectrometer with underfilled fiber optic sample interface |
| US10551362B2 (en) * | 2013-03-26 | 2020-02-04 | Waters Technologies Corporation | Method for extending the dynamic range of absorbance detectors |
| US9030742B2 (en) | 2013-05-10 | 2015-05-12 | Optometrics Corporation | Combination optical filter and diffraction grating and associated systems and methods |
| EP4276426A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-15 | Hach Lange GmbH | A photometric process measurement arrangement and a method for performing a photometric measurement |
| CN116222783B (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-15 | 武汉精立电子技术有限公司 | 一种光谱测量装置及方法 |
| CN116609319B (zh) * | 2023-06-09 | 2024-04-09 | 中国海洋大学 | 一种libs光谱元素识别用元素种类预筛选方法及设备 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1115545A (en) * | 1978-01-20 | 1982-01-05 | Michel Moulin | Spectrophotometer |
| GB2089971A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-30 | Wilj International Ltd | Apparatus for deriving an electrical signal from a radiation flash |
| DE3215367A1 (de) * | 1982-04-24 | 1983-11-03 | Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 7770 Überlingen | Vorrichtung zur reduzierung falschlichtbedingter messfehler bei spektralphotometern |
| US4692883A (en) * | 1985-02-21 | 1987-09-08 | The Perkin-Elmer Corporation | Automatic digital wavelength calibration system for a spectrophotometer |
| SE9600747D0 (sv) * | 1996-02-27 | 1996-02-27 | Pharmacia Biotech Ab | Calibration method |
| DE19610393A1 (de) * | 1996-03-16 | 1997-09-18 | J & M Analytische Mess & Regeltechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren und/oder Klassifizieren von Edelsteinen mit einem Spektrometer |
| EP0834848A3 (en) * | 1996-10-02 | 1998-09-16 | Texas Instruments Incorporated | Fixed optic sensor system and distributed sensor network |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120564A patent/JPH11352057A/ja active Pending
- 1999-04-27 EP EP99108264A patent/EP0953831A3/en not_active Ceased
- 1999-04-27 US US09/300,609 patent/US6122052A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005221502A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-18 | Atlas Material Testing Technology Llc | 全スペクトル校正、モニタリング、コントロールを備える促進耐候性試験装置 |
| JP2012242215A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Shiseido Co Ltd | 紫外線防御効果の評価装置 |
| JP2018179982A (ja) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | グリーントロピズム | サンプル特性評価用の改良分光デバイス及び方法 |
| JP2021522492A (ja) * | 2018-04-24 | 2021-08-30 | アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． | 分光光度計較正方法及びシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0953831A3 (en) | 2000-09-13 |
| EP0953831A2 (en) | 1999-11-03 |
| US6122052A (en) | 2000-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11352057A (ja) | スペクトルメ―タ装置および集積スペクトルメ―タ装置 | |
| EP0834725B1 (en) | Analyzing spectrometric data | |
| JP5023507B2 (ja) | 波長校正方法及び波長校正装置 | |
| US4832491A (en) | Method of and apparatus for spectroscopically analyzing samples | |
| US9829430B2 (en) | Spectrophotometer | |
| EP3415881A1 (en) | Arithmetic expression calculation method for correcting output of photo detector and output correction method of photo detector | |
| JP2008256380A (ja) | 光計測装置及び光計測装置の調整方法 | |
| Wehlburg et al. | New hybrid algorithm for maintaining multivariate quantitative calibrations of a near-infrared spectrometer | |
| EP0187675B1 (en) | Method of detection and quantitative determination of sulfur and sulfur monitor using the method | |
| EP2998725A1 (en) | Spectroscopic system and method | |
| WO2021053804A1 (ja) | ガス吸収分光装置、及びガス吸収分光方法 | |
| JPH07306139A (ja) | 液体試料の成分濃度等を測定する方法及び装置 | |
| KR100295693B1 (ko) | 토양분석용 원터치식 분광광도계 | |
| JPH01284758A (ja) | 自動化学分析装置 | |
| US6408684B1 (en) | Detection device for apparatus for analysis | |
| JP5949613B2 (ja) | 分光光度計 | |
| JPH08313431A (ja) | 分光分析測定装置 | |
| JP2909954B2 (ja) | 炭素同位体分析装置 | |
| JP2987014B2 (ja) | 近赤外分析装置 | |
| JP2003156436A (ja) | 赤外線燃焼エネルギー測定装置 | |
| JP2003185498A (ja) | 分光光度計 | |
| Buhr et al. | Intercomparison of visual diffuse transmission density measurements | |
| JPH04223236A (ja) | 測色計 | |
| JPS6396540A (ja) | 自動化学分析装置 | |
| JP2014163741A (ja) | スペクトル測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060106 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080417 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080715 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080723 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080815 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080820 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080917 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080922 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081017 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090513 |