JPS592513Y2 - 分光光度計の測光回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は広い波長範囲にわたって測定をすることのでき
る分光光度計の測光回路に関する。

分光光度計において紫外、可視、近赤外の各領域にわた
って測光をする場合、紫外及び可視域ではその範囲で感
度のよい光電子増倍管を用い、近赤外ではＰｂＳ等の光
導電セルを用い、鼻長走査の途中の適当な所で測光素子
を切換えている。

所が光電子増倍管は出力特性から云って人力により走っ
た一定電流出力を出す型（電流源型）であり、光導電セ
ルは出力として電流を取ると入力と出力との関係が変り
、電流出力が取れない型（電圧源型）である。

他方これらの測光素子の出力を自動記録するに当って自
動零点補正を施した増幅器を用いると、上記測光素子を
切換えた際増幅器の入力信号が電流源から電圧源（短波
長側から長波長側へと走査している場合）へと切換わる
ことになるので、零レベルに段差ができたり零点補正回
路の動作が不安定になることがあって測定誤差を生ずる
ことになる。

そのため測光素子切換え時に零点補正回路の調整をやり
直さなければならない。

従来は光導電セルを用いる測定に対しては余り高精度を
望んでいなかったので、多少の零点の移動やオフセット
電圧の差による測定出力レベルの差が生じても無視して
いた。

しかし近赤外の高精度測定が望まれるようになってくる
と、このような態度は許されなくなって来るが、そのた
め測光素子が切換わる際−々零点補正回路の調整をやり
直していたのでは自動記録の効果が著るしく失われる。

本考案は広波長域分光測光において、測光素子を切換え
る際の上述したような問題を解決することを目的とした
もので゛ある。

本考案は光導電セルのような電圧源型信号源の出力を電
圧電流変換型の結合回路を介して自動零点補正を施した
増幅器に印加するようにし、光電子増倍管のような電流
源型の信号源は直接上記増幅器に接続するようにした測
光回路を提供する。

第１図は本考案の一実施例を示し、測光回路の部分のみ
を示している。

１は光電子増倍管、２はＰｂＳ光導光セルであり、３が
切換えスイッチで図外の分光光度計の波長走査と連動し
特定の波長の所で切換えられる。

４が結合回路で、高い入力インピーダンスを有し、入力
電圧に比例した一定電流出力を出す性質の回路である。

５は増幅器で抵抗ｒ１は入力抵抗、ｒ２は帰還抵抗で非
反転端子がアースしである。

増幅器５の出力は抵抗ｒ３及び可変抵抗７によって適当
に減衰されて零レベル検出回路６に印加され、同回路は
Ｏレベルを検出して増幅し、抵抗ｒ′を介して増幅器５
の反転端子に印加する。

測光すべき光は電気信号を交流化するためチョッピング
されており、測光素子に光が入射しないときの測光素子
出力は暗電流で、この上に光の信号が乗っており、暗電
流成分が成る０レベルを与えるので、０レベル検出器６
は光ノチョツピングと同期して測光素子に光が入射して
いない期間の増幅器５の出力を取り出し増幅して平滑化
して増幅器５への入力の０レベルとは符号を逆にして増
幅器５へ帰還している。

増幅器５において入力信号の０レベルと０レベル検出回
路６の出力レベルとは符号が反対だから両者は引算され
ることになり、増幅器５の出力における０レベルは殆ん
どＯになる。

即ち６が自動０レベル調整回路となっており、可変抵抗
７によって０レベルの帰還率が調整される。

今短波長域で光電子増倍管が用いられている場合を考え
る。

スイッチ３は上側の接点側になっていて光電子増倍管１
の出力電流１が増幅器５に送られる。

この場合の出力はｉｒ２となる。次に近赤外領域で光導
電素子２を用いている場合を考える。

このときスイッチ３は下側の接点に切換っている。

今もし結合回路４がなく、ｐ点の電圧が直接スイッチ３
の所へ行っているとし、その電圧をＶとすると、抵抗ｒ
１を流れる電流はＶ／ｒｌとなり、増幅器５の出力は■
・ｒ２／ｒ１となる。

ここで光電子増倍管における０レベルをｉｅ、ｐ点電圧
におけるＯレベルをＶｅとすると、各々の増幅器におけ
る出力は夫々ｒ２・ｉｅ及びＶｅ−ｒ２／ｒｌとなり、
入力に対する倍率が異る。

このようなことから、光電子増倍管１と光導電セル２と
を切換えたときは可変抵抗７を調整して帰還率を変えな
ければならないものと考えられる。

所が本考案では結合回路４が挿入されてｐ点電圧は電流
信号に変換されているので、測光素子として何れを用い
る場合でも増幅器５の倍率は同じになり、Ｏレベル自動
補正回路の再調整は不要となるのである。

第２図は結合回路４の簡単な一例を示し、トランジスタ
のコレクタ電流がペースエミッタ間電圧によって定まる
定電流特性を持っていることを利用したもので、トラン
ジスタＴのコレクタをスイッチ３の下側の接点に接続し
、エミッタに抵抗ｒ′を挿入して電流負帰還をかけ入力
インピーダンスを高めると共に入力間の直線性を保証す
るようにしである。

本考案装置は上述したような構成で、紫外域から近赤外
にかけて波長走査を行い自動記録をするに当って測定素
子切換えの際自動Ｏレベル補正回路の調整をしなくても
よいから自動化の効果が実質的に高まり、しかも測定精
度が向上する。

なお本考案の原理から明らかなように結合回路４は電流
電圧変換型にして光電子増倍管の後に挿入するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は上記にお
ける結合回路の図である。 １・・・・・・光電子増倍管、２・・・・・・光導電セ
ル、３・・・・・・切換スイッチ、４・・・・・・結合
回路、６・・・・・・０レベル検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 波長域によって測光素子が切換えられる型の分光光度計
   における測光回路であって、自動零レベル補正を施され
   た増幅器を含み、測光素子の一方が電流源型であり、他
   方が電圧源型であり、何れか一方の測光素子と上記増幅
   器との間にその測光素子の型を他の測光素子の型と同じ
   型にする電圧電流変換域は電流電圧変換回路を結合用と
   して挿入した分光光度計の測光回路。