JPS58103646A - 放射測定の較正のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射計および化学分析において使用される試
験片からの光線の測定方法に関する。特に、本発明は、
放射計における光線の照射源を補正するための方法およ
び装置に関する。

従来技術においては、放射計の読みの較正、即ち分析を
行なう試験片、例えば化学分析において使用する試験片
の照射に使用する光源の強さの変動に関する補正を行な
う試みがなされてきた。光源の監視のために１つの検出
器を、また試験片の観察のためには他の検出器を使用す
る試みがなされてきた。このような装置における問題は
、２つの検出器が光源におけるある強さに対して正確に
同じ応答を生じない場合があることである。

別の試みは、例えば、米国特許第４，１５８，８６９号
において記載されるように、検出器を試験片から光源即
ち光源によシ照射される基準点の観察へと一交互に切換
えることであった。°この方法の閲ｉは、光源のエネル
ギ出力が１つの強さから別の強さへ変化し得ることであ
る。基準としての第２の光源を使用する別の試みもまた
、第２の光源が２つの光源の出力間のドリフトの可能性
を生じるために、それ程望ましいものではない。

照射源における変動によシ生じる誤差を越える他の固有
の偏差および誤差を有するシステムにおいては、較正の
必要は大きくない。その結果、あるシステムでは公称値
の１％、あるいは２チも越える光源の強さにおけるドリ
フトを有する。このことは、低い光度において使用する
検出器の場合に特に妥当する。−しかし、生物学的分析
の場合の検定における最近の進歩は、更に正確な放射計
の発展を必要としている。特ＶｃＪ必要とされることは
照射する光線か検出器のいずれかの出力におけるドリフ
トの正確な補償が可能である放射計である。更に、この
放射計は１．０チ以下のドリフとなるように検出信号を
補正しなければならない。

本発明の目的は、放射計および放射源の放射における変
動について補正するため試験片の読みを較正する測定方
法を提供することにより従来技術の前述の如き諸問題を
克服することにある。

本発明によれば、この放射計は照射用光線の発射源と、
派生光線を生成するための基準手段の形態のターゲット
と、受取った光線量を検出する検出器と、前記発射源か
らの前記試験片および前記基準手段に対して光線を指向
させ、また前記試験片および前記基準装置から前記検出
器に対して派生光線を指向させるための光線案内手段と
からなる試験片の形態によるターゲットによシ生成され
た派生光線の測定のための放射計が提供され、前記ター
ゲットの一方は前記の照射用光線に応答して時間的に遅
れた派生光線を生成する組成を有し、前記ターゲットの
他方は派生光線を生じ、前記光線案内装置は前記試験片
および前記基準装置を略々同時に照射した後前記検出器
に対して、α）前記の他のターゲットにより生成された
派生光線と、（２）前、記、照射に応答して前記の一方
のターゲラ）Ｋより生成される時間的に遅れた光線を指
向させるよう罠なっている。

本発明によれば、放射計における光線の測定を較正する
ための方法もまた提供され、前記放射計は分析資料を含
む第１のターゲットと第２のターゲットとを含み、前記
方法は光源からの光線により前記ターゲットを略々同時
に照射して前記ターゲットの一方から派生光線を、また
他のターゲットからは時間的に遅れを生じた光線を生じ
、前記の一方ターゲットから派生光線を、また他方のタ
ーゲットからは時間的に遅れを生じた派生光線を順次指
向させて前記派生光線をそれぞれ表わす信号を生じ、第
２のターゲットから検出された光線を表わす信号により
第１のターゲットから検出された光線を表わす信号を調
整する工程からなっている。

本発明の長所は、偏差が試験片から検出された光線に影
響を及ぼす時点において存在する偏差について光線源が
有効に監視されることである。更に、このような監視は
試験片から受取る光線を検出するために使用される同じ
検出器によって行なわれ、これにより異なる検出器を用
いることにょシ生じる諸問題を回避する。本発明の別の
長所は、試験片からの時間的に遅れを生じた派生光線の
検出が検出器が光線源から入射する光線から光学的に隔
離される時にのみ生じることである。

次に、本発明の実施態様について例示的に図面に関して
記述することにする。

本文において用いる用語「派生光線」は、ある光線源に
よる照射に対して生成される光線を意味する。本文に用
いた如き用語「時間的に遅れを生じた派生光線」とは、
光線を生じる物質が照射される時点よりも遅れた検出可
能なある時点において生じる光線を指す。時間的に遅れ
を生じた派生光線の事例としては、比較的長い光学的経
路に沿って反射された光線、およびりん光を発するルミ
ネッセンスがある。「フミネツセンス」とは、反射した
光線と区別するため放出された光線を意味している。

用語「りん光を発するルミネッセンス」は、本文におい
ては、関与するエネルギのレベル間の量子力学的関係の
如何に拘らず、時間的に遅れを生じた「りん光を発する
ルミネッセンス」と区別するため実質的に瞬間的なルミ
ネッセンスを意味する。「瞬間的な光線」とは、光源に
よる発光の瞬間と一致する光線の意味に使用され、明ら
かなように、「瞬間的な派生光線」とは規準部または分
析される試験片のいずれかから反射されるか伝達される
光線である。本発明の有効な実施態様は、けい光とりん
光の双方の検出を含むものである。

本発明は、２つのターゲット、即ち試験片と規準部によ
り、１つの期間において発射された双方の派生光線の強
さの関数となるように１生成された派生光線を放射計が
検出することができることの発見に基づくもの゛である
。これは、前記ターゲットの双方を同時に照射して派生
光線の少なくとも一方が時間的に遅れる規準部と試験片
からの派生光線を順次検出することによって達成される
。

しかし、この時間的に遅れを生じた光線は前記の１つの
期間の光線の発光強度の関数である。この順次の検出工
程は、光学的手段によシ能動的に制御されるか、あるい
はこの光学的手段の位置および組成からもたらされるか
のいずれかである。

発光する光線を生成する光線源は光源であることが望ま
しい。更に、Ｘ線源の如き電磁波のスベ°クトルの他の
部分において作動する供給源もまた有効である。また、
電子ビームおよび核光線の如き粒子供給源もまた使用す
ることもできる。

以下において明らか罠なるように１本発明の放射計は、
試験片から検出された光線が１．０チよシも小さなドリ
フトを有するよう補正されるように、ドリフトの補償に
おいて特に有効である。しかし、本発明の放射計は、例
え本文における較正手順から生じる「ドリフト」がこの
値を越える場合でさえ有効である。

本発明において使用される試験片は、放射計による分析
資料の測定を可能にする種々の形態および組成を有する
。望ましい組成は、従来周知の螢石即ち比色指示薬を使
用する。有効な試験片は、光学的伝播によシ分析される
液体を含むキュベツトである「湿式分析法」のための試
験片を含む。

しかし、この試験片は層の少なくとも１つが指示薬を含
む１つ以上の多孔質の層が担体上を覆うものである。こ
のような試験片の多孔質層は液体が接触するようになっ
ている。１つの実施態様においては、前記試薬ユウロピ
ウムのラベルを付し、分析資料を含む液体が前記層上に
滴下される時試験片の検出可能域に対して移動する。移
動するラベルを付した試薬の量は、未知の分析資料の量
に比例する。このような試験片の事例は、連合王国、Ｐ
Ｏ９１ＥＦ、ハンプシャ州ハバント、ホームウェル在Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉａｌ　０ｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ　Ｌ
ｔｄ６発行のｒＲｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒ
ｅＪ第１６１巻、発行番号１６１６９．７０．７２頁（
１９７？年９月）において記載され、これらの試験片は
例えば血清の免疫学的検定法において使用するものとし
て記述されている。この試薬は、適当な波長の光に対す
る露光に応答して時間的に遅れを生じた光線を生成する
のである。

更に別の有効な試験片は、瞬間的な派生光線が検出可能
な試験片である。望ましい形態は、反射光を用いて指示
薬から比色検定による°変化が検出可能なものである。

このような試験片を開示する米国特許は米国特許第８，
９９２，１５８号および米国再発行特許第８０，２６７
号を含む。米国特許第４．１６９，７５１号は、この上
うな化学作用を維持するための有効な試験片の構造を開
示する。加えて、瞬間的に生じる光線としてけい光を発
する試験片もまた有効である。本発明によシ測定するこ
とができる更に他の分析資料は、プラスチックまたはガ
ラスにおけるりん光を発する分子の如き固体中に存在す
るものを含んでいろ。

本発明の一特質によれば、放射計４０（第１図）は光線
源５０に対する試験片Ｓの交互の露出と遮蔽を行なうよ
うに構成されている。放射計４０．はまた、規準部１２
０から検出器１１０に対する光線の経路を交互に開閉す
るようになっている。本実施例においては、時間的に遅
れを生じたルミネッセンスが試験片Ｓによシ発射される
が、規準部１２０は瞬間的なルミネッセンスか、時間的
に遅れを生じたルミネッセンスか、あるいは瞬間的なル
ミネッセンスと時間的に遅れを生じたルミネッセンスの
双方の組合せを発射することができる。

放射計４０は更に、チョッパ装置８０と、テスト要素支
持部９６と、第２の光線案内装置１００を含む第１の光
線案内装置６０を含み、これらの要素の各々に対する取
付はフレーム（図示せず）は従来周知の形式のものであ
る。更に、これら要素は軽量なハウジング（図示せず）
内に収容され、ることが理解されよう。

光源５０は、連続的に発行されるかあるいはパルス型の
ものである従来周知の構成のランプ５ｚであることが望
ましい。ランプ５２は、１５μｆのコンデンサの如きコ
ンデンサ５８により付勢され、また従来周知の電源（図
示せず）からの信号に応答して従来周知のトリガー回路
５９によって始動される１０００ポルト、７．５ジユー
ルのキセノン・アーク・ランプであることが望ましい。

周知の如く、ランプ５２は試験片Ｓにおいて検知される
べき螢石の付勢波長と略々一致する発光スペクトル線を
有することが望ましい。

光線案内装置６０はレンズ６６とフィルタ７０（第１図
）を含む。レンズ６６は平凹レンズであることが望まし
い。この実施態様においては、レンズ６６は約５０順の
焦点距離を有することが望ましい。フィルタ７０は、約
２４０と４２０Ｈ間の波長の光線のみとある赤外線を通
すＣｏｒｎｉｎｇ社９８６３３型フィルタであることが
望ましい。

試験片Ｓおよび規準部１２０における規準物質１２６に
対して光線を同時に指向させるため、主として反射を行
うビームスプリッタ７２がフィルタ７０により伝達され
る光線に対して４５″の角度で配置されている。例えば
、２５ｍｍの焦点距離を有する両凸レンズであるレンズ
？４と、平凸レンズ７６．７８が支持部９６上のビーム
・スプリッタ７２と試験片Ｓの間に挿置されている。あ
るいはまた、２つの個々の光線案内装置（図示せず）が
ビーム・スプリッタの代シに使用することができる。

チョッパ装置８０は、チョッパ・ブレード８２と、駆動
軸８４（第１図）と、駆動モータ８６と、周知の位相固
定制御ループ（図示せず）を含む。

チョッパ・ブレード８２は不透明部分８８および第８図
における切欠き部分として示される通過部分８７とによ
多構成されている。本文における「不透明」とは、問題
の光線の各波長を通過させず妨げる即ち阻止する能力を
意味する。通過部分８７の正確な形状は厳密ではなく、
部分８７は照射用光線を通過させるプラスチックの如き
透明材料（図示せず）で充填することができる。ブレー
ド８２の表面８９（第８図）は鏡面であることが望まし
く、第１図に示されるように、面８９は案内装置１００
におけるレンズ７６と１０２の対向位置に配置されてい
る。時間的に遅れを生じた光線の充分な部分の検出を確
実にするため、モータ８６は毎分約６０００乃至８００
０の範囲内の回転速度を有する高速の同期モータである
ことが望ましい。前述の位相固定制御ループ（図示せず
）はこの速度を所要の速度に調整する。

点Ｐを通過する光線は、チョッパ・ブレード８２の通過
部分８７がこれと整合させられる間、試験片支持部９６
上の試験片Ｓに向って進む。

光線案内装置１００は、ブレード８２上の面８９から反
射される光線をフィルタ１０４を介してレンズ１０６に
向けて指向させるレンズ１０２を含んでいる。フィルタ
１０４は６１６．９　ｎｔｎの波長およびｌ　４　ｎｍ
の帯域中を有する干渉フィルタであることが望ましく、
フィルタ１０４は、例えはプラスチック製の支持部等の
問題とならない試験片Ｓの成分からのルミネッセンスの
如き余計な光線を排除するために使用される。フィルタ
１０４もまた以下において説明する鏡面を有する支持部
１２４から反射されるおそれのある照射光線のほとんど
を排除するものである。

レンズ１０６により伝達される光線は開口１０８を経て
検出器１１０に指向される。検出器１１０は以下におい
ては光線の検出のためのフォトデテクタとして記述され
、生じた光線に対して感応するどんな検出器でも有効で
ある。開口１０Ｂは直径が約０．９４ｃｍであることが
望ましく、フォトデテクタ１１０は周知の光増幅管、例
えばＲＣＡにより製造されたタイプ８１０００Ｂ管であ
る。検出器１１０はレンズ１０２と１０６を介して送ら
れた光取外の光から装置（図示せず）によシ遮蔽されて
いる。

本発明の１つの特質によれば、検出器１１０は光源５０
の強さにおける変動を検出し、これにより試験片Ｓから
得られる読み値を較正するようになっている。放射計４
０により生成された較正信号と対応する較正された読み
は、以下に述べるように、規準部１２０から形成された
累算された派生光線の強さに対する試験片Ｓから形成さ
れた累算された派生光線の強さの比率であることが望ま
しい。

第１図に示すように、規準部１２０は光をビーム・スプ
リッタ７２から鏡面支持部１２４に対して指向させるレ
ンズ１２２を含んでいる。支持部１２４は、被覆された
形態であることが望ましい大きな発行性を有する規準物
質１２６を収受し。

かつ光源５０の強さレベルに応答して瞬間的な光線また
は時間的に遅れを生じた派生光線のいずれか、またはそ
の双方を生成するようＫなっている。

もし瞬間的な派生光線が標準的なものであることが望ま
しい場合に規準物質１２６が存在すること　・は不必要
であシ、鏡面１２４は材料１２６を用いずに使用するこ
とができる。しかし、規準物質１２６の使用は、光源５
０の減衰を補佐することによシ支持部１２４からの信号
を試験片Ｓからの信号と更に対応させる点において有利
である。有効な瞬間的な派生光線は、着色されて規準物
質１２６から反射され、既知の反射密度を有する光線を
含んでいる。

最も望ましくは、規準物質１２６がプラスチック・ピー
ドの多孔質のマトリックスに吸収されたラテックス粒子
において膨潤させた有機ユーロピウム・キレートの如き
予め定めたピーク波長の放射線を含む発光材料あ・らな
っている。このユーロピウム・キレートは、試験片Ｓか
らの光線のスペクトル構成が主として赤の波長において
けい光およびりん光を発するユーロピウム・キレートか
らの光線と同じスペクトル構成において生じる時に特に
有利である。規準物質１２６は、約１０乃至２０μの範
囲内の直径を有するビード（図示せず）の形態でよく、
また物質１２６は約１００μの厚さＫな；るように塗布
される。前記キレートのラテックス内への膨潤は米国特
許第４，２８８，８８２号の方法によって達成されるこ
とが望ましいｂチョッパ・ブレード８２がこのような光
線を通過させるよう指向される時、即ち第１図に示され
′°るようにチョッパ・ブレード８２の通過部分８７が
地点Ｐ′ｔ−占める時、レンズ１２７およびミラー１２
８は規準物質１２６からレンズ１８０ｔ−介して光線案
内装置１００ζこ対して光を指−向して案内するよ５に
作用するのである。

ミラー１８２は、光線を下記の如く指向し直すためビー
ム・スプリッタ７２の真下に任意に付設することができ
る。即ち、材料１２６の微量の放射量はレンズ１２２に
よって収集でき、下方に反射されるビーム・スプリッタ
７２の背面１８４に対して再び指向することができる。

ミラー１８′２はこの時このような光を背面１８４に対
して戻るように反射し、この背面１８４から光がレンズ
１２２を通過し、支持部１２４がこの光を検出すべくミ
ラー１２８に対して指向させるのである。

規準物質１２６は、りん光ならびにけい光を生じるある
成分から形成することができる。このような場合、材料
１２６０発行の最初の瞬間の後、材料１２６から検出器
１１０により検出された光線はりん光ならびにけい光を
含んでいる。りん光のこのような検出は、けい光のスパ
イクの検出のみにより得る場合よりも更に良好な制度を
得るために比較的長い期間において光線の積算を許容す
るために有利である。この積算は、例えば、演算増幅器
の積分器（図示せず）および検出器１１０の前置増幅器
（図示せず）からの信号を受取る０、０１μｆのフィー
ドバック・コンデンサ（図示せず）の使用によって達成
されるのである。

放射計４０の作用の最初の位相については前の記述から
容易に明らかになろう。この作用については更ｉこ下記
の如く説明する。即ち、もし規準物質１２６により受取
った照射用光線が第４Ａ図に示す如き強さのカーブを有
するならば、検出器１１０により検出可能なルミネッセ
ンスは第４Ｂ図に示されたものとなる。時間ｔ、はラン
プ５２が点灯する時点を表わし、通過部分８゛７は光線
が地点Ｐ”ｆ通過することを許すように配置されている
。

時間ｇ、／はランプ５２が遮断される時点を表わし、時
間ｔ２は通過部分８７が地点Ｐにおける不透明部分８８
により置換される時点を表わしている。規準物質１２６
からのルミネッセンスの主要部分がりん光である場合は
、時点Ｐ１および時点Ｐ２（第４Ａ図）において生じる
ランプの出力における変動の付加的な効果がそれぞれ時
点Ｐ２およびＰ。

（第４Ｂ図）まで検出することができない。しかし、以
下に説明するように、時点Ｐ３をこおける変動でも検出
が可能である。

有効かつ最も望ましい実施態様は、第５Ａ図のカーブの
如く大きなカーブを生じるパルス型ランプである二この
実施態様においては、パルスは時点ｔ、において開始す
ることが望ましい。規準物質１２６から検出されたルミ
ネッセンスはこの時はとんどまたは全てりん光となる（
第５Ｂ図）。比率（１２１１）／では厳密ではない。但
し、最善の結果が最も大きな精度をもたらすため前記比
率が比較的大きい場合に最善の結果が生じるが、τはり
ん光の半分の寿命である。同様な理由から、Ｆはピーク
のルミネッセンスの時点であるｔ３のかなり後でｔ２と
なることが望ましい。ランプ５２は２Ｏ４秒間ＯＮとな
ることが望ましく、規準物質１２６のりん光を発する材
料は試験片Ｓのりん光を発する材料の半分の寿命τと略
々等しい半分の寿命τを有する。この規準物質の比率（
（ｈ　　ｔｔ）／τ〕は０．２より大きいかあるいはこ
れと等しいことが望ましく、規準物質１２６に対するτ
の値は約７００μ秒であることが望ましく、試験片Ｓか
らのりん光の検出時間の長さは約２０００μ秒である。

照射用光線が第４Ａ図または第５Ａ図の強さを示すカー
ブに従うならば、前述の積分器（図示せず）は時点ｔ１
においてＯＮとなり、かつチョッパ装置８０が規準物質
１２６からのルミネッセンスの検出器１１０による受取
りの遮断を開始する時点である時点ｔ、の僅か前までＯ
Ｎの状態を維持することが望ましい。このような構成に
より、期間ｐｓＣ第４Ｂ図）における変動が検出される
のである。

あるいはまた、もし積分器（図示せず）が時点ｔ、′の
後にＯＮとなるならば、別の有効な実施態様における如
く、時間的に遅れを生じた派生光線のみが規準物質１２
８から記録されることになる。

時点ｔ、から時点ｔ２の経過の間、チョッパ・ブレード
８２は試験片Ｓから検出器１１０に対して、試験片Ｓか
ら反射もしくは発射される如きどんな光線も反射する代
りにこれを通過するようにすることにより光線の伝達を
阻止する。このように、規準物質１２６からの光線のみ
がこの作用位相において検出器１１０４こよって検出さ
れる。ビーム・スプリッタ７２は、ミラー１２４．１２
８を介して検出器１１０に対して反射するおそれのある
どんな照射光の強さもこれを減衰するように作用する。

このような望ましくからざる反射された照射光は規準物
質１２６のルミネッセンスを表わす所要の信号と干渉し
ようとする傾向を有することになる。更に、前述の如く
、フィルタ１０４はランプ５２の波長のほとんどを排除
するりに、また。

規準部１２０および試験片Ｓからの光線のみを通過させ
るように選択されることが望ましい。

通過部・分８７が地点Ｐ（第１図）を通過した後、ブレ
ード８２の不透明部分８８は地点Ｐを通過してランプ５
２から試験片Ｓに対する光の通過を阻止し、かつ規準物
質１２６から検出器１１０への光線の通過を阻止する。

しかしこの時、ミラー面８９は反射により試験片Ｓから
検出器１１０１こ対するどんなりん光を発する光線また
は他の時間的に遅れを生じた光線をも通過させるよう作
用する。

この時、照射光線は試験片Ｓに達することをチョッパ・
ブレード８２により阻止されるため、この光線はまた検
出器１１０（こ対しても（試験片からの反射等により）
到達が阻止される。検出中のこのような照射光線からの
試験片Ｓの隔離は有効であって、これは作用におけるこ
の位相における不規則な強さの光子が、もし試験片Ｓに
到達することを許されたならば、補償的な補正操作なし
に試験片Ｓの検出された出力に逓増的に影響を及ぼし得
るからである。

試験片Ｓから検出されたルミネッセンスは第５Ｂ図のｔ
、乃至６７間の前記部分と類似する強さめ特性カーブ、
即ち減衰カーブしか持たない。最善の精度においては、
このような減衰カーブに対する比率ＣｔＱ　　ｔｓ’）
／τが大きいことが望ましいのである。

検出器１１０により得られる試験片Ｓからのりん光の読
みは、従来のデータ・プロセッサ（図示せず）の使用に
よっである選択された分析資料の濃度の測定値に変換さ
れる。例えば、試験片に対する別個の積分器（図示せず
）は検出器１１０からのゲートされた信号を受取るため
に有効であり、このゲート動作はブレード８２０位相と
一致するように、また従って試験片Ｓから受取りつつあ
る光線と一致するようｌこ調時されている。前記積分器
（図示せず）は、試験片Ｓから受取った積算された派生
光線の強さを表わす出力を生成する。規準部１２０から
の信号（こ対して使用される積分器（図示せず）は、規
準物質１２６から受取った積算された派生光線の強さを
表わす出力１／＋成する。

この２つの出力は、２つの出力の比率を提供する従来の
アナログ除算演算用集積回路（図示せず）に対して与え
られる。較正された信号を表わすのはこの比率である。

積分器（図示せず）は、通過部分８７が地点Ｐにおける
光線のビームの付近で出入りを開始する伝達期間中不作
用状態となるように調整されることが望ましい。一旦較
正信号が得られると、この信号は従来の較正式を用いて
分析資料のある特定の濃度に変換されるのである。

明らかなように、放射計４０の長所は、これが規準部１
２０および試験片Ｓからの光線を測定するため単一の検
出器である検出器１１０と、単一光源である光源５０を
用いて、実際の光源の変動が生じる時この変動に対し補
正を行なうことにより濃度を較正することである。単一
のチョッパ装置８０を用いて、もし１つ以上のチョッパ
が使用された場合に必要となる同期の必要性を排除する
ことが望ましい。

第６図および第７図は、本発明の別の実施態様を示して
いる。前の門施態様において示されたものと類似の部分
は、識別のための接尾辞「α」を付した同じ照合番号を
有する。全ての鏡面が再び示されるが、前の実施態様に
おけると略々間じいくつかの要素は省略した。

第６図に示すように、放射計４０αは光線を照射するラ
ンプ５２αと、反射よりも伝達（通過）係数が大きな（
試験片Ｓａｇこよく多くの光を到達させるため）ビーム
・スプリッタ７２αと、試験片Ｓαに対する支持部９６
ａと、支持部１２４αにおける規準物質１２６αとチョ
ッパ装置８０αと、検出器１１０αとからなっている。

チョッパ装置８０αは、２つの伝達部分８７αおよび８
７α′を有するチョッパ・ブレード８２８と、検出器１
１０ａに面する鏡面８９αを有する不透明部分８８αと
からなっている。このチョッパ装置８０αはモータ（図
示せず）；こより回転させられる。ビーム・スプリッタ
７２αからの照射用光線は同時に試験片Ｓａおよび規準
物質１２６αの両方を照射する。規準物質１２６αは、
検出器１１０αにより通過部分８７α′を介して検出さ
れた点線の矢印１７５により示される如きけい光および
（または）りん光を発する。ミラー１８２ａは、前の実
施態様における如き検出器１１０ａに対して漂遊状態の
基準ルミネッセンスを指向し直す。この段階における試
験片Ｓαからの光線の反射は、矢印１８０により示され
る如くフォトデテクタに達することを阻止される。

チョッパ装置８０αが第・７図に示される位置に回転す
る時、ブレード８２Ｇの不透明部分８８αが試験片Ｓα
に光線が指向されないよう阻止する。

この不透明部分８８ａはまた、規準物質１２６αにより
発射される光１ｉ！（矢印１７５）の検出作用を阻止す
る。しかし、鏡面８９αは点線１８０および１９０によ
り示されるように、試験片Ｓαから検出器１１０αに対
してりん光ヲ友゛射するのである。

本発明の別の実施態様を第８図および第９図に示す。前
の述べたものと類似する各部分は、識別用の接尾辞［ｂ
Ｊを付した同じ照合番号を付す。

全ての鏡面を示すが、前に述べたいくつかの要素は省略
する。第８図においては、ランプ５２ｂ１ビーム・スプ
リッタ７２ｂ１　ミラー１８２　ｂ、試験片ｓｂの支持
面９６ｂ、鏡面支持部１２４ｂ上の規準物質１２６ｂ、
チョッパ装置８０ｂおよび検出器１１０ｂを含む放射計
４０ｂが示されている。前に述べた実施態様における如
く、照射用光線は同時に示された経路に沿って規準物質
１２６ｂと試験片ｓｂの両方に対して送られ、後者番こ
対する光線はチョッパ装置８０６の通過部分８７６ｔ−
経由する。第８図に示すように、規準物質１２二βｂか
らのルぽネツセンスはチョッパ装置８０　ｂ’ｉｉ介し
て検出器１１０ｂに対して送られるが、試験片ｓｂから
の光線は阻止される。第９図においては、チョッパ装置
８０ｂが全ての照射用光線および規準物質１２６からの
ルミネッセンスの検出を阻止する位置に示されており、
この位置をこおいては、チョッパ装置８０ｂが試験片ｓ
ｂからのりん光が通過部分８７６″ｆｔ経て検出器１１
０６に通過することを許容する。

本発明の別の実施態様を第１０図および第１１図に示す
。前に述べたものと類似する各部は識別用の接尾辞ｒ　
ＣＪ　’ｉ−有する同じ照合番号を付す。

いくつかの要素は明瞭化のため省略した。第゛′１゜図
においては、ランプ５２Ｃ１ビーム・スプリッタ７２ｃ
１試験片Ｓｃの支持部９６Ｃ１鏡面支持部１２４６上の
規準物質１２６Ｃおよび検出器１１０ｃ’に含む放射計
４０ｃが示されている。放射計４０ｃはまた第２のビー
ム・スプリツｐ２００およびミラー２０２ｔ−含んでい
る。チョッパ装置８０ｃは円筒状であり、ビーム・スプ
リッタ’１２ｃの中心部に略々沿ってランプ５２Ｇから
の照明用光線の経路に対して直角に配置される軸心（図
示せず）の周囲に回転するようになっている。通過部分
８７Ｃ１，８７Ｃ２および８７Ｃ８がチョッパ装置８０
ｃに設けられている。光線は通過部分８７ｃｌｔ介して
伝達されて試験片ＳＣおよび規準物質１２６ｃの同時の
照射を行ない、部分８７Ｃ１は前縁部と後縁部とを有す
る。部分８７Ｃ２は部分８７Ｃ１よりも大きく、前縁部
２１０と後縁部２１２により画成されている。最後゛に
、部分８７Ｃ８は部分８７Ｃ１と略々同じ寸法であり、
前縁部２１６と後縁部２１４を有する。

チョッパ装置８０Ｃが第１０図に示される如く定置され
ると、通過部分８７Ｃ１および８７Ｃ２の配置のため、
実線で示されるように照明用光線は同時に試験片Ｓｃお
よび規準物質１２６Ｃの双方に対して送られる。試験片
Ｓｃ（図示せず）からの反射された光線はチョッパ装置
８０６の不透明部分８８Ｃによって遮断される。規準物
質１２６Ｃにより発射されたルミネッセンスは、点線の
矢印により示される如く、検出器１１０Ｃに対して発射
される。チョッパ装置８０Ｃが第１１図に示される位置
まで回転された後、ランプ５２ｃからの光線が遮断され
る。通過部分８７Ｃ２および８７ｃ８の場所および寸法
試験片Ｓｃからのりん光がビーム・スプリッタＴ２ｃお
よび２００を経て検出器１１０Ｃに対して送られるので
ある。

あるいはまた、特に大部分のりん光と非常に少量のけい
光を生じる試験片Ｓｃの場合に、縁部２０８と２１６間
のチョッパ装置８０ｃの部分は開口（図示せず）が設け
られ、このため時間的に遅れを生じた光線がこれから検
出されつつある間は、ランプ５２ｃは試験片Ｓの照射を
阻止されない。しかし、このような実施態様は最適のも
のではない。もしランプ５２ｃが不透明部分８８ｃによ
り阻止されなければ、試験片ＳＣは試験片Ｓｃからの信
号の較正のため使用される規準物質１２６Ｃからの派生
光線により勘定に入れられないある「余計な」検出可能
なルミネッセンスを生成することがある。

本発明はまた、もし規準物質１２６および試験片Ｓの位
置が前の述べた実施態様のどれかにおいて交換され、規
準物質１２６が時間的に遅れを生じたルミネッセンスを
発射するタイプのものであるならば、試験片Ｓからの瞬
間的な派生光線を形成するように作用する。試験片Ｓか
らの瞬間的派生光線はまた第１２図に示された別の実施
態様を用いて検出することもできる。第１２図において
は、前に述べたものと炊事の各部は識別用の接尾辞ｒｄ
Ｊを有する各々照合番号を付しである。このように、放
射計４０ｄは連続的に発射されるかあるいはパルスされ
るランプ５２ｄと、°゛ビームスプリッタ？２ｄと、試
験片Ｓｄのための支持部９６ｄと、チョッパ装置８０ｄ
と、検出器１１０ｄを含む。チョッパ装置８０ｄは、試
験片Ｓｄから検出器１１０ｄに対して反射される光線を
交互に遮断通過させるよう番こ配置され、規準物質１２
６ｄはチョッパ装置８０ｄの不透明部分８８ｄ上に配置
されている。チョッパ装置８０ｄは試験片Ｓｄからの反
射光を最初に通過部分８？ｄｔ−経て検出器１１０ｄｆ
こ通過させるように作用する。この位相の間、規準物質
１２６ｄからの光線が検出器１１０ｄとの光学的な整合
関係から外れているためこの光線の検出は行なわれない
が、この位相の間規準物質１２６ｄはビーム・スプリッ
タ−７２ｄから照射用光線を受取る（第１２図）。以降
の操・作位相（図示せず）においては、チョツノく装置
８０ｄが回転するため不透明部分８８ｄが試験片Ｓｄか
ら検出器１１０ｄに対する光線の通過を阻止し、この位
置においては、規準物質１２６ｄがりん光を検出器１１
０４に対して送るように光学的に従ってされている。

光学的フィルタ７０ｄと１０４ｄとは仮想線で示される
が（第１２図）、後者は反射でなくけい光が試験片Ｓｄ
から検出される場合ζこは特に有効である。

本発明の別の実施態様は第１８図に示されている。前に
述べたものと類似の各部分は識別用の接尾辞［ｅＪを有
する同じ照合番号を付す。第１８図においては、放射計
４０ｇは、ランプ５２ｇと、ビーム・スプリッタ７２ｇ
と、規準物質１２６ｅと、試験片Ｓｅの支持部９６ｇと
、検出器１１０ｇとを含む。仮想線で示したチョッパ装
置８０ｇは任意のものであり、もしランプ５２ｅがパル
ス型のものであれば省略することができる。ビーム・ス
プリッタ’１２ｅは２つの部分、即ち照射用光線を受取
る入射部分２６０と反射光即ち発射光を受取る射出部分
２７０を有する。本実施例は、試験片Ｓｅと規準物質１
２６＃の双方のランプ５２ｇによる照射と同時に試験片
Ｂｇから反射された光線を検出することにより作用する
。規準物質１２６ｇは、照射後あるか゛なりの時間まで
無視し得る光線量を発射することが望ましい。然る後、
チョッパ装置８０ｇはランプ５２ｇから光を受取ること
を阻止され、あるいはランプは照射用光線の検出を阻止
するよう遮断され、あるいはまた本発明の目的のため他
の相当手段による。規準物質１２６ｅが実質量の時間的
に遅れを生じたルミネッセンスを発射し始める前に照射
の終りが生じる。

作用におけるこの位相において、規準物質１２６＃から
のりん光が、第１８図における点線により示される如く
、検出器１１０ｇに対する光線を検出するビーム・スプ
リッタ７２ｇの部分２７０′に向けて指向される。照射
用光線は、規準物質１２６ｇの時間的に遅れを生じた光
線が無視できる値まで減衰した後まで規準物質１２６ｅ
または試験片Ｓｅｆ再び照射することを許されない。

較正誤差に対してほとんど影響を及ぼさないように、規
準物質１２６ｅからの時間的に遅れを生じた光線と比較
してこの量が小さい限り、基準光線が検出されつつある
間少量のりん光を試験片Ｓｓから受取ることができる。

ランプ５２＃がパルス型である時、この実施態様は可動
部分を有する装置において較正された信号の確保を可能
にするものである。

第１８図の実施態様に対する別の実施態様においては、
規準物質１２６ｓｔ−非常に長い光学繊維（図示せず）
と置換することになる。この繊維の一端部は、ビーム・
スプリッタの部分２６０から照射用光線を受取るように
整合されている。他端部は、光学繊維の全長に沿って伝
達されあるいは反射されて再びビーム・スプリッタ７２
ｇの部分２７０に戻り、それから検出器１１０ｇζこ至
るこの光線全指向させるように整合されている。この光
学繊維を少なくとも８０００ｍの長さになるように配置
することにより、１０マイクロ秒の充分な時間的な遅れ
が生じる。この遅れに続いて、試験片および規準装置の
これ以上の照射はチョッパ装置８０ｇの閉路およびラン
プ５２ｅの遮断によって阻止される。照射用光線のこの
ような除去によって、時間的に遅れを生じた派生光線と
して検出されるための光学繊維の全長にわたって光線を
通過させるのみとなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成された放射計を示す平面図、
第２図は第１図の一部と類似するも放射計の作用あ第２
相を示す部分平面図、第８図は放射計において１吏用さ
れる望ましいチョッパ・ブレードを示す平面図、第４Ａ
図は照射用光線の強さ対時間の関係を示すグラフ、第４
Ｂ図は基準光度の強さ対時間の関係を示すグラフ、第５
Ａ図および第５Ｂ図はそれぞれ異なる実施態様を示す第
４Ａ図および第４Ｂ図と類似のグラフ、第６図は第１の
作用相を示す別の実施態様の概略図、第７図は作用にお
ける第２相を示す第６図に示した実施態様の概略図、第
８図および第９図は第６図および第７図゛と類似するも
別の実施態様を示す概略図、第１０図および第１１図は
更に別の実施態様を示す概略図、第１２図は試験片から
の反射した光線が検出される別の実施態様を示す斜視図
、および第１８図は本発明の別の実施態様を示す概略図
である。 ４０・・・放射計、５０・・・光源、５２．５２ｅ・・
・ランプ、５８・・・コンデンサ、５９・・・トリガー
回路、６０・・・光線案内装置、６６・・・レンズ、７
０・・・フィルタ、７２・・・ビーム・スプリッタ、７
６．７８・・・平凸レンズ、８０．８０ａ〜８０ｇ・・
・チョッパ装置、８２・・・チョッパ・ブレード、８４
・・・駆動軸、８６・・・駆動モータ、８７．８７．８
７．８７．８７　ｃ　１〜８７６８−通過部分、８８〜
８０ｃｍ不透明部分、８９・・・鏡面、９６・・・試験
片支持部、１００・・・光線案内装置、１０２・・・レ
ンズ、１０４・・・フィルタ、１０６・・・レンズ、１
０８・・・開口、１１０〜１１０ｅ・・・検出器、１２
０・・・規準部、１２２・・・レンズ、１２４・・・鏡
面支持部、１２６〜１２６ｅ・・・規準物質、１２７・
・・レンズ、１２８・・・ミラー、１８０・・・レンズ
、１８２・・・ミラー。 ＝許出願人　　イーストマン・コダック・カンパニー（
外４名） ＦＩ６．３ ◇ Ｆ／Ｇ、６ ＼ ＼ ＼ ＼ ゝ、 ＼ ＼　　− １・５５１１、　　　　　＝＝、Ａ　　ｌｅｅ・・茗い
÷広ねパ ４Ａ−ノ　　　＼ ｍ？　　　　や１−＝　　　　　、ν２２．べ。 ＦＥ、θ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　照射用光線を発射する光源と、派生光線を生じるた
   めの規準装置の形態のターゲットと、受取った光線量を
   検出するための検出器と、光線を前記光源から試験片お
   よび前記規準装置に対して指向させ、かつ前記試験片お
   よび前記規準装置からの派生光線を前記検出器に対して
   指向させるための光線案内装置とからなる、試験片の形
   態のターゲットにより生成される派生光線の測定のため
   の放射計において、前記ターゲットの一方が前記照射用
   光線に応答して時間的に遅れを生じた派生光線を生成す
   る組成を有し、前記ターゲットの他方が派生光線を生成
   し、前記光線案内装置は前記試験片および前記規準装置
   を実質的に同時に照射し、°前記照射に応答して前記検
   出器に対して、α）前記の他方のターゲットにより生成
   された派生光線と、（２）前記の一方のターゲットによ
   り生成された時間的に遅れを生じた派生光線とを順に指
   向させるよ・うになっていることを特徴とする放射計。 ２、前記案内装置が前記光源と前記試験片と前記規準装
   置から指向された光線を間欠的に遮断するためのチョッ
   パ装置を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の放射計。 ａ　前記チョッパ装置が不透明な部分および通過部分を
   有し、前記不透明部分および前記通過部分は、光線が前
   記光源から前記試験片および前記規準装置に対して通過
   することを許容する間、前記チョッパ装置が前記試験片
   から前記検出器に対する光線の通過を阻止し、また前記
   試験片から約記検出器に対する光線の通過を許容するこ
   とを交互に行うように運動可能に配置されることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の放射計。 ４、前記チョッパ装置は不透明部分と通過部分とを有し
   、前記不透明部分および前記通過部分は、前記チョッパ
   装置が交互に、゛前記光源から前記試験片および前記規
   準装置に対する光線の通過を許容する間、光線の前記試
   験片から前記検出器に対する通過を阻止し、かつ前記試
   験片から前記検出器に対する光線の通過を許容する間、
   前記規準装置から前記検出器に対する光線の通過を阻止
   するように運動可能に配置されることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の放射計。 ５、前記チョッパ装置は不透明部分と通過部分とを有し
   、前記不透明部分と前記通過部分とは、前記チョッパ装
   置が交互に、前記光源から前記試験片に対する光線の通
   過及び前記規準装置から前記検出器に対する光の通過を
   許容する間、前記試験片から前記検出器に対する光線の
   通過を阻止し、かつ前記試験片から前記検出器に対する
   光線の通過を許容するように運動可能に配置されること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の放射計。 ６、前記チョッパ装置は不透明部分と通過部分とを有゛
   し、前記不透明部分と前記通過部分とは、前記チョッパ
   装置が交互に、前記光源から前記試験片に対する、また
   前記規準装置から前記検出器に対する光線の通過を許容
   する間、前記試験片から前記検出器に対する光線の通過
   を阻止し、かつ許容する間、前記規準装置から前記検出
   器に対する光線の通過を阻止するように運動可能に配置
   されることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の放
   射計。 ７、前記チョッパ装置は不透明部分と通過部分とを有し
   、前記不透明部分と前記通過部分とは、前記チョッパ装
   置が交互に、前記光源から前記試験片および規準装置に
   対する光線の通過を許容する間、前記規準装置から前記
   検出器に対する光線の通過を阻止し、かつ前記規準装置
   から前記検出器に対する光線の通過を許容するように運
   動可能に配置されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の放射計。 ８、前記規準装置が前記チョッパ装置上に取付けられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の放射計。 ９、前記不透明部分が光線を反射する表面を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第６項のいずれ
   かに記載の放射計。 ｐ、前記チョッパ装置が略々円板形状を呈しかつ通過部
   分を有するチョッパ・ブレードを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第８項乃至第６項のいずれかに記載の放
   射計。 ■、前記チョッパ装置が開口を設けたシリンダであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項乃至第６項のいず
   れかに記載の放射計。 Ｐ、前記案内装置が不透明部分と通過部分とを有する回
   転可能なチョッパ装置を有し、前記各部分は、回転運動
   の間、前記チョッパ装置が交互に前記試験片から前記検
   出器に対する光線の通過を阻止しかつ許容するように構
   成され配置されており、前記規準物質は、前記チョッパ
   装置の回転運動の少な・くとも一部において、前記規準
   装置が前記試験片の照射と同時に前記光源から光線を受
   取シ、その後前記検出器に対して時間的に遅れを生じた
   派生光線を発するように前記チョッパ装置上に配置され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射計
   。 ｎ、前記案内装置は、前記試験片および前記規準装置に
   対して同時に前記光源からの光線の通過を交互に阻止し
   かつ許容するように配置されたチョッパを含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射計。 塾、前記光源がパルス型ランプであることを特徴とする
   特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の放射計。 ５、前記光線案ａ装置が前記の照射用光線を前記第１と
   第２のビームに分割する装置を含むことを特徴とする特
   許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の放射計。 那、前記規準装置から検出された照射用光線を減衰させ
   る装置を設けることを特徴とする特許請求の範囲前記各
   項のいずれかに記載の放射計。 １７、　　前記検出器が、前記試験片および規準装置か
   ら交互に光線を受取るように配置された単一の検出器で
   あることを特徴とする特許請求の範囲前記各項のいずれ
   かに記載の放射計。 Ｂ、前記規準装置が前記の照射用を線の吸収に応答して
   光線を発することができる組成を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の放射計。 扮、前記の発光された光線が主としてけい光であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の放射計。 ２［１前記の発光された光線が主としてりん光であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の放射計。 ２Ｌ　分析資料を保有する第１のターゲットと第２のタ
   ーゲットを含む放射計における光線の測定を較正する方
   法において、 前記各ターゲットを単一の光源からの光線により実質的
   に同時に照射して前記ターゲットの一方からの派生光線
   と他方のターゲットからの時間的に遅れを生じた派生光
   線とを生成し、 前記の一方のターゲットからの派生光線と前記他方のタ
   ーゲットからの時間的に遅れを生じた派生光線とを順次
   検出して、それぞれ前記派生光線を表わす信号を生成し
   、 前記第２のターゲットから検出された光線を表わす信号
   によシ前記第１のターゲットから検出された光線を表わ
   す信号を調整することからなることを特徴とする方法。 阻前記第１のターゲットが試験片であり前記第２のター
   ゲットが規準装置であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２１項記載の方法。 ２＆前記・の時間的に遅れを生じた派生光線が前記試験
   片からの光線であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２２項記載の方法。 ％前記の時間的に遅れを生じた派生光線が前記規準装置
   からの光線であることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ２項記載の方法。 ２５、前記調整工程が、前記規準装置からの光線を表わ
   す信号によシ前記試験片からの光線を表わす信号を分割
   することにより達成されることを特徴とする特許請求の
   範囲第２２項記載の方法。