JPS5924378B2 - 回転キュベット式の迅速分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に濃度測定装置、ことに吸収測定または
けい光測定を行うのに適した回転キユベット式の簡潔な
迅速分析装置に関する。

本発明は米国原子エネルギ協会との契約のもとに行われ
たものである。

回転キユベツト式の代表的な迅速分析装置は１９７１年
１月１２日付米国特許第３５５５２８４号明細書に記載
してある。

この特許明細書に記載してある迅速分析装置では回転に
伴う加速力は多数キユベツト付き回転子に試料および試
薬を送りこれ等を混合するのに使う。吸収測定は回転中
にキユベツトを走査する静止した光源および測光計によ
つて行う。このようにして生ずる信号は計算機により評
価し、各キユベツト内で生ずる反応をその起る際に観察
する。全部の反応を同時に始めこの分析装置の分光測光
装置を連続的に参照するから、電子的、機械的または化
学的の漂遊にもとづく誤差が最少になる。吸収測定また
はけい光測定を行うのに適した簡潔な構造を持つ迅速分
析装置はチヤールズ・デイ一・スコツト（Ｃｈａｒｌｅ
ｓＤ．ＳｃＯｔｔ）およびエデイ・テイ一・力リンス（
ＥｄｄｉｅＴ．ＣＯｌｌｉｎｓ）を発明者とする米国特
許第３８００１６１号明細書に記載してある。

この構造によれば多重位置枢動光学ヘツド装置は、各試
料保持キユベツト内にこれ等のキユベツトの回転の際に
光を差向ける部片を支える。けい光測定中に選択的に作
動しキユベット内の試料により放出するけい光を光検出
器に送る部片もまた支えられ光学ヘツド装置により選択
的に位置決めされる。回転子の脱着は、枢動ヘッド装置
をその作動位置から遠ざかる向きに揺動させ所要のすき
まを生ずるようにすることによつて行う。本発明の目的
は、光学系を恒久的に整合した状態に維持しながら、吸
収測定またはけい光測定を行うのに適した新規で簡潔な
迅速分析装置を提供しようとするにある。

本発明の他の目的は、２種類の測定の間の切換えが完全
に反復して容易に行われ、しかも切換えによる測定誤差
を生じない吸収測定またはけい光測定を行うのに適した
新規で簡潔な迅速分析装置を提供しようとするにある。

なお本発明の他の目的は、回転キユベツト装置を形成す
る回転子が分析装置の光学系の整合状態の妨げにならな
いで脱着できる、吸収測定またはけい光測定を行うのに
適した新規で簡潔な迅速分析装置を提供しようとするに
ある。

本発明によれば、吸収またはけい光の測定法と回転子キ
ユベツト装置を形成する回転子とを使い多数の各別の試
料の濃度を同時に測定する簡潔な迅速分析装置が得られ
る。

剛性を持つ一般に長方形の架わくにより吸収測定および
けい光測定装置用の光学通路を形成する。この架わくは
測定装置内の光学部品用と回転子取付け駆動装置用との
取付け構造として作用する。単一の光源および光検出器
を使い吸収測定およびけい光測定を共に行う。回転子の
脱着は外向き揺動する，駆動電動機および回転子取付具
により容易にできる。剛性の架わく構造は光学装置を回
転子の取換えと測定方式の変更とに関係なく恒久的に整
合した状態に保持することにより正確な測定を確実に行
う。以下本発明分析装置の実施例を添付図面について詳
細に説明する。

図示のように直立の一般に長方形の架わく２は箱状の・
・ウジング３内に直立に取付けてある。

架わく２の一方の側部にはヒンジピン４およびブラケツ
ト５により、外方揺動５駆動回転子６と電動機により駆
動する電動機駆動の取付具（以下回転子取付具と呼ぶ）
７とを枢着してある。試料分析キユベツト９の円形の配
列を形成する取りはずし自在のキユベツト回転子（以下
単に回転子と呼ぶ）８は、正規の作動位置すなわち測定
位置に揺動した状態で示した回転子取付具７内に納めて
ある。回転子取付具７にはその底部に、回転子８の各試
料分析キユベットに対応しかつこれ等のキユベツトに整
合する円形配列の穴を形成して各キユベツトを光が通過
できるようにしてある。架わく２は以下に述べる理由で
回転子保持部片および回転子８を受けるように適当な切
欠きを形成してある。ばね付勢した機械的もどり止め１
１はブラケツト５に連関し電動機および回転子保持部片
を作動位置に保持する。或は普通の磁気鎖錠部片を使い
もどり止め１１を補助しまたはその代りにする。架わく
２には吸収測定およびけい光測定のために各別の光学径
路を形成してある。しかし単一の石英・・ロゲン灯光源
１２および光電子増倍管光検出器１３を両方の測定に対
し共通に使う。先ず吸収測定に協働する光学装置を考え
ると、石英集束レンズ１４，１５とレンズ保持部片１６
とは、竪方向に延びる通路１７内で石英灯１２の真下に
位置させる。

通路１７は、石英灯１２と光電子増倍管しやへいの光送
入穴１８との間に軸線方向に整合して延びている。石英
灯１２および穴１８の間に延びる破線１９は吸収測定に
使う光線径路を模している。各集束レンズ１４，１５は
、各キユベツト９が光ビームを経て回転する際に各キユ
ベツト９内に入れた試料を強く照射する。

レンズ保持部片１６は、けい光光学装置について後述す
るのと同様なみぞ穴つまみ構造（図示してない）により
竪方向に調節自在である。回転子８は、中央の不透明円
板２３内に形成した各キユベツトを閉じる透明なカバー
板２１，２２を持つ積層したまたはサンドイツチ形の構
造である。複数の互に異る千渉フイルタ２５を納める吸
収フイルタ保持部片２４は、通路１７の軸線に直角を挟
んで架わく２を貫いて延びる整合みぞ内にすべりばめし
てある。プール夕保持部片２４はばね付勢した機械的も
どり止めと保持部片２４の側部のＶ字形切欠きとによつ
て位置決めされ回転子８および光検出器１３の中間の光
学径路内に所望の波長の干渉フイルタ２５を位置させる
ようにしてある。けい光測定に協働する光学装置につい
ては、石英灯１２からの光は前面鏡２６により破線２７
によつて示すように９０面の角度を挟んで反射する。

この反射光ビームは、通路３１の軸線に直角を挟んで架
わく２を貫いて延びる整合みぞ内にすべりばめしたフイ
ルタ保持部片２９に取付けてある複数個の干渉フイルタ
の１つを通る。機械的もどり止めが保持部片２９の側部
のＶ字形切欠きに連関し通路３１内の選定したフイルタ
の積極的かつ正確な位置決めを確実に行う。フイルタ穴
の１つに不透明な盲板を設け、本分析装置を吸収測定に
使つているときに光が通路３１を通過しないようにする
。干渉フイルタの通過後に、調節自在なレンズ保持部片
３３内に取付けた集束レンズ３２により光ビームを集束
し、次で第２の前面鏡３４により１３５をを挟むように
反射させ通路３５を経てキユベツト９の下端部に送る。

各キユベツト９内の試料からのけい光放出は下向きに保
持部片２４内の適当な放出フイルタを通過し光検出器１
３に進む。この場合前記したような吸収測定に使うのと
同様であるが、透明でなくて不透明な頂部カバー板２１
を持ち吸収光学装置を介してはキユベット９を光が通過
しないようにした特殊な構造の回転子を使う。けい光光
学装置の各部品に対し複数種類の調節を行い最適の位置
決めを行い光ビームが各キユベツト９に交さする場合に
けい光活性化光ビームを集束する。

鏡２６はその軸線のまわりに回転しまたは石英灯１２に
関係的に軸線方向に変位させ或はこれ等の両方の操作を
してライトビームの任意所望の横移動ができ゜るように
する。レンズ保持部片３３および鏡３４もまた通路３１
内で軸線方向に調節自在である。図示のようにレンズ保
持部片３３および鏡３４は、それぞれ細長いみぞ穴３８
，３９を貫いて延びる調節つまみ３６，３７をねじ込ん
である。調節つまみ３６，３７をゆるめると、レンズ保
持部片３３および鏡３４を軸線方向の或る位置に動かし
光ビームの所望の位置および焦点が得られるようにする
ことができる。次で各つまみ３６，３７は、これ等がレ
ンズ保持部片３３および鏡３４を鎖錠して架わく２に固
定されるまで回すことにより締付ける。レンズ保持部片
１６の調節を行うように同様な構造（図示してない）を
使う。光ビームの集束および位置決めは、回転子取付具
７をその作動位置すなわち測定位置に位置させて回転子
取付具７内にすりガラス板またはその他の半透明材料を
位置させこのガラス板に投射する光像を観察すると共に
鏡および集束レンズを調節することによつて適宜に行う
。光検出器応答を最適にする最終の微調整は、キユベツ
ト回転子にけい光試料物質を入れた状態で行う。また石
英灯１２の制限した軸線方向調節を行い吸収測定中に各
キユベツト９を経て投射する光ビームを変位させる。

止めねじ４１を使い石英灯基部４２を架わく２内の任意
所望の軸線方向位置に鎖錠する。光放出素子および光検
出素子を持つ光反射変換器４３は、回転子取付具７の底
部の反射マークを検出し、データ処理装置（図示してな
い）に使うキユベツト同期信号を生ずる。

本分析装置に使うのに適当であると分つた工業的に利用
できる変換器は米国フエアチヤイルド・カメラ・エンド
・インスツルメント．コーポレーション（Ｆａｉｒｃｈ
ｉｌｄＣａｍｅｒａａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＣＯｒ
ＰＯｒａｔｉＯｎ）の一部門であるフエアチヤイルド・
マイクロウェーブ・エンド・オプトエレクトロニクス（
ＭｉｃｒＯｗａｖｅａｎｄＯｐｔＯｅｌｅｃｔｒＯｎｉ
ｃｓ）製のＦＰＡｌＯ５型変換器である。

本分析装置に使う電力源およびデータ処理装置はウエイ
ン・エフ・ジヨンスン（ＷａｙｎｅＦ．ＪＯｈｎｓＯｎ
）等を発明者とする米国特許第３８７８３７８号明細書
に記載してある。以上本発明を詳細に説明したが本発明
の構成の具体例を要約すれば次のようである。

（１）第１および第２の光学通路内に配置した光集束部
片を備えた前記特許請求の範囲１に記載の迅速分析装置
。

（２）第１および第２の光学通路を通過する光を選択的
にろ波する部片を備えた前記特許請求の範囲１に記載の
迅速分析装置。

（３）第１および第２の光学通路を通過する光を選択的
にろ波する部片に、架わく内にすべりばめされ前記各通
路を通過するようにした細長いフイルタ保持部片を設け
、これ等の各フイルタ保持部片内に多数の光フイルタを
配置し前記各通路内に選択的に位置させることができる
ようにした前項２に記載の迅速分析装置。

なお本発明はその精神を逸脱しないで種種の変化変型を
行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明分析装置の１実施例を竪断面にして示
す斜視図である。 ２・・・・・・架わく、７・・・・・・電動機駆動の取
付具、８・・・・・・キユベット回転子、９・・・・・
・試料分析キユベツト、１２・・・・・・光源、１３・
・・・・・光検出器、１７，３１・・・・・・第１及び
第２の光学通路、２１・・・・・・不透明な頂部カバー
板、２９・・・・・・フイルタ保持部片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（イ）光源と、（ロ）光検出器と、（ハ）電動機駆動
   の取付具と、（ニ）この取付具に取りはずし自在に配置
   され、この取付具と一緒に前記光源と、前記光検出器と
   の間で回転でき、試料分析キユベットの円形配列を形成
   するキユベツト回転子とを備えた、回転キユベット式の
   迅速分析装置において、前記光源と前記光検出器とを収
   容すると共に前記光源と前記光検出器との間に延びる第
   １および第２の光学通路を形成する直立剛性の長方形架
   わくを備え、前記電動機駆動の取付具を、前記架わくに
   枢着し、前記光源と前記光検出器との間の箇所において
   前記第１および第２の通路に前記取付具が交差する作動
   位置と、この作動位置から変位した回転子装入位置とに
   選択的に可動にし、前記第１および第２の光学通路を通
   過する光を選択的に阻止する阻止手段を設け、この阻止
   手段を、前記両光学通路のうちの一方を横切るように、
   前記キユベツト回転子上に配置した不透明な頂部カバー
   板と、前記両光学通路うちの他方を横切るように、前記
   架わくにすべりばめされたフィルタ保持部片のフィルタ
   穴の１つに設けた不透明な盲板とにより構成し、前記一
   方の光学通路を、前記キユベットを貫いて延びるように
   形成し、前記他方の光学通路を、前記キユベツトを貫い
   て延びることなく、前記キユベツトの下端部に通ずるよ
   うに形成したことを特徴とする、多数の試料の吸収分析
   およびけい光分析を選択的に行うのに適した改良した迅
   速分析装置。