JPS5915839A - 測定セルの製造方法 - Google Patents

測定セルの製造方法

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JPS5915839A
JPS5915839A JP12485182A JP12485182A JPS5915839A JP S5915839 A JPS5915839 A JP S5915839A JP 12485182 A JP12485182 A JP 12485182A JP 12485182 A JP12485182 A JP 12485182A JP S5915839 A JPS5915839 A JP S5915839A
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JP
Japan
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glass tube
mold
die
glass
manufacturing
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JP12485182A
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Koji Matsumoto
浩二 松本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/04Re-forming tubes or rods
    • C03B23/07Re-forming tubes or rods by blowing, e.g. for making electric bulbs
    • C03B23/073Vacuum-blowing
    • C03B23/076Shrinking the glass tube on to a mandrel

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、自動化学分析装置の技術分野に楓し、自動
化学分析装置内の分光分析装置に使用される測定セルの
製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
臨床用の自動化学分析装置内には、たとえば測定セル内
で被検試料と試薬とを反応させた後、測定セルに直接に
光を照射し、内部にある液をたとえば比色法によシ測光
する分光分析装置が装備されている。
前記測定セルの製造方法は次のとおシである。
先ず、第1図(、)および(b)に示すように、ガラス
板IAを略U字状に折曲し、U字状端面を研摩して所定
の面精度、平行度および光路方向の長さDを所定の精度
まで出し、これを接合面とする。次いで、前記U字状の
ガラス板IAの接合面に、あらかじめ研摩された側板I
B、ICを、低融点ガラスを接着剤として融着する方法
、または、前記接着剤を使用することなく接合面を融解
して溶接する方法によシ、接合して、測定セルlを得る
しかしながら、5 tm (W ) X 6■(D)の
角形の測定セルを製造する場合、試料濃度の測定の際に
光路長(D)の変化がそのまま濃度変化と同等に吸光度
差として現われるので、測定セル1の光路方向長さくD
)の精度として6±0.01 m程度まで要求されると
ころ、前記製造方法では光路方向長さくD)の精度をせ
いぜい6±0.02+m+程度しかすることができない
。光路長(D)がさらに短かい測定セル1においては、
さらに高精度であることを要求されるのであるから、前
記製造方法は、未だ満足すべきものとはいい難い。また
、前記製造方法によシ得た測定セル1は、第2図(、)
および(b)に示すように、本体IAと側板IB、IC
とが直角に接合されているので、測定セル1内に液3を
入れた場合、毛細管現象により液3はコーナ一部分を上
昇する。そうすると、測定セル1内に異なる試薬を順次
に加え、あるいは、試料と試薬とを順次に加え、内部を
攪拌してもコーナ一部分での液が十分に拡散せず、均一
な混合溶液を得ることができない。しかも、測定後の測
定セル1を洗浄する場合、コーナ一部分に付着する汚れ
を完全に洗い落すことが困難である。したがって、前記
製造方法によシ得た測定セルを用いた自動化学分析装置
による分析測定に誤差を生ずるおそれがある。
〔発明の目的〕
この発明は、前記事情に鑑みてなされたものであシ、た
とえば光路長が6±0.01 m以内となるような光路
長精度を有し、内面に直交する偏部がなく、かつ、元路
面の面精度が0.5 s以下(山と谷との差が0−5 
p以下)である、光透過性および耐薬品性の良好な測定
セルを提供することを目的とするものである。
〔発明のWt要〕
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、ガラス管
内に、金型を挿入配置し、加熱しながらガラス管内壁と
金型外周との間隙を減圧にすることによシ管内壁を金型
外周の形状に成型し、ガラス管の冷却後、金型を除去し
、次いでガラス管の相対向する側面外周を研摩すること
を特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
第3図(α)(h)および(clはこの発明の一実施例
を示す断面図である。
この発明におけるガラス管4としては、少なくl「;− とも340〜900nm程度の波長を有する光の透過性
が良好であシ、また、PH1〜14程度の範囲内にある
強酸あるいは強アルカリに耐え得る耐薬品性を有すると
共に測定セルとした場合の形状安定性の良好な材質たと
えば石英ガラス、硬質ガラスで、断面が円形、楕円、方
形等の形状に形成されたパイプが好ましい。前記のよう
に良好な光透過性および耐薬品性が要求されるのは、自
動化学分析装置によシ被検体を測定する場合、たとえば
、測定セル内に種々の−を有する試薬を入れ、そのよう
な試薬と被検試料との反応にょシ得られる溶液に紫外線
等を照射し、その吸光度値にょシ分析を行なうからであ
る。この発明にょシ測定セルを安価に製造しようとする
ときは、ガラス管4の材質は、硬質ガラスであるのが好
ましい。ガラス管4として断面円形のi4’イブを用い
る場合、その内径および肉厚は、測定セルの規模にょ多
適宜に決定されるのであるが、たとえば、内径7+mお
よび肉厚1諺とすることができる。
次に、前記ガラス管4内に金型を挿入配置する。
(6) 挿入配置する金型の、挿入方向に直交する断面形状は、
角に丸みをつけた方形または長方形、楕円、円形等のよ
うに角のない形状であるのが好ましい。後述の手順に従
って製造した測定セルの内面に、毛細管現象を生じた9
%あるいは、汚れを除去しにくい角部分を形成しないよ
うにするためである。
金型は、ガラス管4の軟化点よりも高く、かつ、ガラス
管4の線膨張率よりも大きい金属であるのが好ましい。
金型の融点がガラス管4の軟化点よシも高いことを要す
るのは、後述の加熱吸引処理の際、軟化したガラス管4
を金型の外周に吸着させ、測定セルの内壁面を形成する
ためである。また、金型の線膨張率がガラス管4のそれ
よりも大きいことを要するのは、後述の加熱吸引処理後
、冷却したときに、ガラス管4の内壁と金型の外周とに
若干の間隙たとえば17〜34μの間隙を生じさせ、ガ
ラス管4よp金型を容易に抜き取ることができるように
するためである。このような条件を満足する金型の金属
としては、硬質ガラス(軟化点820℃、線膨張率4.
2 X 10”−’/℃)のガ素工具鋼であるのが好ま
しい。
また、金型は、直線性および光面精度が良好であるのが
好ましい。良好な光面精度たとえば0.5S以下の鏡面
であることが要求されるのは、金型の表面円滑性がその
まま測定セル4の内面円滑性となるからである。また、
良好な直線性が要求されるのは、直線性が悪いと、冷却
稜のガラス管4の内壁と金型外周との間隙が前記17〜
34μ程度であるから、ガラス管4内よシ金型を引き抜
くことができなくなるおそれがあるからである。直線性
としては、ガラス管4の内壁と金型外周との間隙の1/
3以下程度の精度であるのが好ましい。
直線性を維持するだめの剛性および表面精度良くしい。
次に、ガラス管4内に金型を挿入配置した後、ガラス管
4の内壁と金型外周との間隙を減圧にすると共にガラス
管4′f:加熱軟化する。そうすると、前記間隙が減圧
となることおよび金型5の線膨張率がガラス管40線膨
張率よりも大きいことによシ、第3図(b)に示すよう
に、金型5の外周面に溶融したガラス管4が吸着される
ことになる。前記減圧処理としては、ガラス管4が両端
に開口部を有するときは、その両端開口部より排気して
減圧にする方法あるいはガラス管4が有底円筒管である
ときは開口部より排気して減圧にする方法のいずれでも
よい。なお、この加熱吸着処理の際、金の金型5を高温
に加熱すると、鉄の表面に生じた酸化物が溶融したガラ
ス管4の内壁に付着し、得られる測定セルの光透過性が
害されることがあるからである。また、鉄製の金型表面
にチッ化チタンの被膜をたとえばイオンシレーティング
法によ)約3μ程度の厚みで形成しておくと、チッ化チ
タンは高温たとえば850℃程度でも酸化されずに(,
9・) 安定であるから、加熱吸着処理を通常の空気雰囲気下で
行なってもよい。チッ化チタンの被膜は、CVD法によ
り形成することもできる。鉄製の金型5の表面でのチッ
化チタン被膜の形成は、前記のような利点のほか、ガラ
スとの融着を防止することができるのみならず、鉄表面
の鏡面仕上けを損なわずに同等の鏡面を現出することが
でき、また、ビッカース硬度が1300以上であるので
鏡面に傷がつくのを防止することができる。なお、チッ
化ガラスとの親和性がち)、高温下でくっついてしまう
が、このような被膜を形成することにより金型として使
用可能となる。
金型5にガラス管4を吸着したまま一定時間の経過後、
冷却する。冷却すると、ガラスと金型5との線膨張率の
相違によシ、ガラス管4の内周面と金型5の外周面との
間に隙間が生じるので、ガラス管4内から金型5を除去
する。その結果、金型5の軸線方向に直交する断面が角
のない形状であるから、ガラス管4の内面も第3図(c
)に示すように角がない。
次いで、ガラス管4が、両端部を開口するパイプである
ときには、一端開口部をガス加工等で溶封して測定セル
の底部を形成する。なお、ガス加工で底部を形成すると
、底部のガラスに脈理を生じたシ、形状を均一にするこ
とができなかったシすることがあるので、前記加熱処理
前に、両端が開口するガラス管4の一端を溶封しておき
、他端開口部からガラス管4内に金型5を挿入配置し、
次いで加熱吸着処理すると、前記のような脈理を生ずる
こともなく、均一な形状の底部を形成することができる
次いで、分光分析の際に光が透過することとなる、相対
向するガラス管4の外周面を研摩して円滑に仕上げるこ
とによシ、測定セル6を得ることができる。
以上のようにして得られる測定セル6は、その内面に角
がないので、毛細管現象によシ測定セル内の液面が高く
上昇するのを防止することができると共に、付着する汚
れを容易に除去することができる。また、測定セル6を
石英ガラスあるいは硬質ガラスで形成すると耐薬品性が
良好であると共に、外周面の研摩と内面が金型5の鏡面
を写しとっていることと相まって、光透過性が良好であ
る。壕だ、金型5の表面精度を0.58以下にしておく
と、この表面精度を有する金型5の表面にガラス管4が
加熱吸着処理により吸着されることによシ、ガラス管4
の内壁が金型5の表面精度を写し取るので、測定セル6
の光路面の精度も0.5S以下にすることができ、ガラ
ス管5の外周研摩とによシ光路長を高精度にすることが
できる。
以上、この発明の実施例について詳述したが、この発明
は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の要
旨を変更しない範囲内で適宜に変形して実施することが
できるのはいうまでもない。
〔発明の効果〕
この発明によると、高精度の光路長および面精度を有す
ると共に、内面に角がないことによシ液の攪拌混合を十
分に行なうことができると共に、付着する汚れを容易に
除去することのできる構造の測定セルを提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(、)および(b)は従来の測定セルの製造法を
示す斜視図、第2図(、)は従来の測定セルの上面図、
第2図(b)は液を入れた状態の従来の測定セルを示す
縦断面図、並びに、第3図(、) (b)および(、)
はこの発明の一実施例である測定セルの製造方法を示す
横断面図である。 4・・・ガラス管、5・・・金型、6・・・測定セル。 (16)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ガラス管内に、金型を挿入配置し、加熱しながら
    ガラス管内壁と金型外周との間隙を減圧にすることによ
    シ管内壁を金型外周の形状に成型し、ガラス管の冷却後
    、金型を除去し、次いでガラス管の相対向する側面外周
    を研摩することを特徴とする測定セルの製造方法。 (2)ガラス管の材質が、石英ガラス、硬質ガラスよシ
    なる群よシ選ばれるガラスであることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の測定セルの製造方法。 (3)金型の材質が、ガラスの軟化点よシも高く、かつ
    、ガラス管の線膨張率よシも大きい金属であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項またはる特許請求の範囲
    第3項に記載の測定セルの製造方法。 (5)金型を挿入配置したガラス管を不活性雰囲気下で
    加熱することを特徴とする特許請求の範囲第4に記載の
    測定セルの製造方法。 (6)金型が、チッ化チタンおよび炭化チタンよりなる
    群よシ選ばれるチタン化合物の被膜を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第4項または第5項のいずれかに
    記載の測定セルの製造方法。 (7)  金型を挿入配置するガラス管が、両端開口部
    の一方をあらかじめ溶封することによシ底部を形成して
    なる有底円筒管であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項ないし第6項のいずれかに記載の測定セルの製造
    方法。
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