JPS59231426A - 光音響検出器 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は光音響検出器並びに液体クロマ１〜グラフ用
光音響検出器に関づ−る。

（ロ）　従来技術 光音響検出器は、光−音響効果すなわち試料をセル中に
入れ断続して光を照射覆ると音波が生じる効果を利用し
て、試料の光吸収聞を測定づ−る装置であり、一般に光
源部と光音響セルとから構成されている。従来の光源部
は、具体的にはレーｌｆ−や、キセノンランプとモノク
ロメータの組合せなどが用いられ、いずれにしても単色
光を放射するものであった。そこで従来の光音響検出器
では、選択的かつ高感度の検出が可能であったが、その
反面、試料の吸収波長と光源部の放射波長とを合致させ
る必要があり、未知物質の検出に関しては偶然の一致を
期待しなければならない不便があった。１−なりち、波
長が一致しない場合には吸収を見逃ず欠点があった。ま
た特に液体クロア１〜グラフにおいて複数種の成分の混
合試料を分析する場合には各成分の吸収波長と同じ波長
の光を各々放射する必要があるが、これに好適に対応し
えない欠点があった。

これらの点を解消ずべく本願出願人は、先に紫外線領域
もしくは紫外−可視領域の連続スペクトル光の広帯域を
用いた光音響検出器を提案した（特開昭５７−１０８７
３８号公報参照）。

この発明は」ニ記提案を更に発展させたものである。す
なわち従来上記提案のような連続スペクトル光の光音響
検出の光源には主としてキセノンランプが用いられてい
るが、この場合紫外部での発光強度が可視域に比して弱
く、紫外部に吸収を有する試料の光音響検出の感度の向
上は望めないという問題があった。このため、一般のＵ
ｖ吸収分析の光源として知られている重水素ランプを用
いることも考えられるが、現在のところ光音響検出用と
しては肺度が低く、やはり感度の向上は望めないという
問題があった。

さらに、これらの光源にＪ３いては、断続的に光を試料
セルに照射さｌるためにぞの光路に光チョッパ一手段（
例えば、一部に切欠や透孔右する回転円板）を付設する
必要があり、光源部の構成が複雑になるという問題点も
あり、加えて光源の連続使用によりオゾンの発生を招き
作業環境を害したり、光源部が高熱となって周辺機器に
害を与える倶れがある等の問題があった。

（ハ）発明の目的 この発明は上記種々の問題点を解消づべくなされたもの
である。

この発明の発明者らは、上記点に鑑み鋭意研究、検討を
重ねた結果、キセノンフラッシュランプを光源として用
いることにより、光チョッパ一手段を用いることなく所
望の音響効果が得られ装置を簡略化できること、連続使
用にＪ３いてもオゾンの発生や熱の発生が抑制されるこ
と、連続スペクトル光ル強度の点においてキレノンラン
プに比し−Ｃ侵れた発光が１ｑられさらに水銀−キセノ
ンランプよりも良好な発光が、得られうろこと等の利点
が発現される事実を見出しこの発明に到達した。

（ニ）発明の構成 かくしてこの発明によれば、光源及び光学系を備えてな
る光源部と光音Ｗ　セルからなり、該光源から放射され
る連続スペクトル光を光＠響セルに照射できるよう構成
されてなる光音響検出器であって、光源がキセノンフラ
ッシュランプからなることを特徴とする光音響検出器が
提供される。

この発明に用いるキセノンフラッシュランプは別名キレ
ノンせん光ランプとして知られたもので、数４−〜数百
ｎ＋ｍＨＵのキセノンガスを封入したガラス、石英又は
窓（ｑ全屈管体の両端に電極を到着し、電極間にコンデ
ンサに蓄積されたエネルギーを印加し、１〜リガ電圧を
始動棒に与えることによりパルス光放電を行なう形式の
放電ランプを意味する。

かかるランプは、従来、写真撮影用、航空機誘導灯用、
写真製版用などの用途に用いられているが、この発明の
ごとき光音響検出器の光源に実際に適用しうろことは全
く知られていない。より広範囲の連続スペクトルが得ら
れる点、石英管体又は石英のような紫外線透過性の窓（
＝Ｊ金属管体からなるキレノンフラッシュランプを用い
るのが好ましくことに液体クロマトグラフ用の光源とし
てはかにうな紫外線透過性の管体からなるランプを用い
ることが必要である。さらに、より高い光強度が得られ
る点、紫外線透過性の窓付金属管体からなるキセノンフ
ラッシュランプを用いるのが最も好ましい。

かようなキセノンフラッシュランプは、例えば、Ｍｅｔ
ａｌ　　Ｃａｎ　　Ｂｕｌｂ　−Ｔｙｐｅ　　Ｘｅｎｏ
ｎ　　Ｆ１ａ５ｈｔｕｂｅ　　　や　　Ｕ　Ｖ　　　Ｂ
　ｕｌｂ　　−Ｔ　ｙｌ）ｅ　　　　Ｆ　Ｉａｓｈｔｕ
ｂｅ（伯東株式会社販売の商品名）の名称で入手できる
。

一方、光音響セルとしては当該分野で知られた種々のも
のが適用でき、ことに液体クロマトグラフ用としてはフ
ローヒル及びそれに密着して付設される圧電素子から構
成される光音響フローセルを用いるのが好適である。

この発明の具体的な構成においては、もちろん、光源か
らの光の強度を測定する基準強度測定手段やこの出力に
よって高原強度の変動による測定値のふらつぎを補正り
゛る粋出部が備えられていてもよく、必要な連続スペク
トル光以外の領域をカットする光遮断手段が光学系に設
けられていてもよい。ことに液体クロマトグラフ用の検
出器としては、その移動相が大きな吸収をもつため、そ
の領域をカットする光ｍ断手段を設（）ることか好まし
い。

（ホ）実施例 以下図に示Ｊ実施例に基づいてこの発明の光音ｇ検出器
について詳説する。

第１図にＪ３ける（１２）は、この発明の液体クロマト
グラフ用の光音響検出器の一実施例であり、キセノンフ
ラッシュランプ（１）と集光レンズ（２）を備えてなる
光源部と光音響フローセル０４）から基本的に（Ｍ成さ
れ−Ｃなる。Ｊ：た基準強度測定手段としてストリツ１
−０３）及び集光レンズ（３）からなる光学系が別に設
定され、基準光強度を検出するフ第１・ダイオード（６
）がｆＮＪ説されている。なＪ５、（７１（８）は増幅
器、（９）はキレノンフラッシュランプの断ｆ−発光周
期に周期されているボックスカー積分器、（１０）も同
じく周期されているサンプル・小−ルド回路、（１１）
は除紳器をそれぞれ示し、（４）は液体クロマ１〜グラ
フ装置のカラムに接続された石英製のフローセルを示し
、（５）はフローセル（４）に密着する圧電素子を示す
。

なＪ３、上記キセノンフラッシュランプ（１）の発光（
１）の発光スペクトルは紫外−可視に亘って連続なスペ
クトルでありことに２００〜３００口ｍにおいて従来の
キセノンランプには見られない強い紫外発光が１ｑられ
ることがわかる。

上記構成の光音響セル（１２）において、キセノンフラ
ッシュランプ（１）から出た光は集光レンズ（２）を通
りフローセル（４）に入射される。そこでフローセル中
の試着により対応する光が吸収され音波に変換される。

この音波を素子（５）で検出しこの信号を増幅器（８）
で増幅しボックスカー積分器（９）で１周期内のシグナ
ルが取り出される。

一方、対照側（基準強度側）の光は集光レンズ（３）を
通りフォトダイオード（（３）に入射し、フオトダイオ
ードで検出された電気信号は増幅器（７）を通りサンプ
ル・ホールド回路（財）でＤＣ化される。

次いで、除算器（１１）において前記ボックスカー積分
器（９）からの出力を、上記サンプル・ボールド回路０
０）の出力で除して一つることにより、キセノンフラッ
シュランプの光のゆらぎなどのバックグラウンドが補正
された信号Ａを得ることができ、これをレコーダー、表
示器、プリンター、演専回路等に出力することにより測
定・算出が行なわれる。

なお、液体クロア１−グラフの移動相が上記フラッシュ
ランプの特定波長を吸収してバックグラウンドとなる場
合には、かようなフラッシュランプの波長をカットづる
手段を光学系に設けることが好ましい１例えば、液体ク
ロア１−グラフの移動相としてテトラヒトフランを用い
た場合、これは２３００ｍ未満の光に対し吸収か大きい
ため、この領域の光をカットフィルターや分光によって
遮ＩＤｉするのが適当である。

（へ）発明の効果 この発明の光音響検出器は、その光源として、従来に比
し非常に小型のキレノンフラッシュランプを用い、かつ
従来必要とされていた光ヂョツパ一手段を設ける必要が
ないため、光源部の構成が曲伸でコンバク１〜であると
いう利点を備えているまた、キセノンフラッシュランプ
は曲間的に連続による影響も著しく改善されており、オ
ゾンの発生を心配する必要はない。さらに、石英管体や
紫外線透過性の窓付金属管体からなるキセノンフラッシ
ュランプを用いた際には、紫外域においでも高い光強度
が得られ、充分な検出感度が得ることができ従来のキセ
ノンランプのような不都合もなく、可視域においても水
銀−キレノンランプよりも優れた光強度を得ることがで
きる。

従って、種々の光学測定系にお（）る検出器として有用
であり、ことに液体クロマトグラフ用の検出器として有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の光音響検出器の一実施例を示す構
成説明図、第２図は、この発明に用いるキセノンフラッ
シュランプの発光スペクトルを例示するグラフである。 （１）・・・・・・キレノンフラッシュランプ、ｆ２）
　（３）・・・・・・集光レンズ、（５）・・・・・・
圧電素子、 （１２Ｊ・・・・・・光音響検出器、 ０４）・・・・・・光Ｉ　Ｗフローセル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源及び光学系を備えてなる光源部と光音響ヒル
   からなり、該光源から放射される連続スペク１〜ル光を
   光音ｇヒルに照射できるよう構成されてなる光音響検出
   器であって、光源がキセノンフラッシュランプからなる
   ことを特徴とづる光音響検出器。
2. （２）光音響セルが、フローセル及びそれに密着してず
   ＮＪ設される圧電素子からなる液体クロマ１〜グラフ用
   の特許請求の範囲第１項記載の光音響検出器。