JPS60144625A - 液体試料の螢光検出装置 - Google Patents

液体試料の螢光検出装置

Info

Publication number
JPS60144625A
JPS60144625A JP33084A JP33084A JPS60144625A JP S60144625 A JPS60144625 A JP S60144625A JP 33084 A JP33084 A JP 33084A JP 33084 A JP33084 A JP 33084A JP S60144625 A JPS60144625 A JP S60144625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
component
sample
fluorescence
liquid sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP33084A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6218846B2 (ja
Inventor
Akira Kawamoto
河本 彰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP33084A priority Critical patent/JPS60144625A/ja
Publication of JPS60144625A publication Critical patent/JPS60144625A/ja
Publication of JPS6218846B2 publication Critical patent/JPS6218846B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6445Measuring fluorescence polarisation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (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】 〔発明の技術分野〕 本う6明はレーザラ゛C照射によって液体試料が発する
1ノ光から上記液体試料を篩感度に検出することのでき
る液体試料の蛍光検出装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
散体クロマトグラフの検出法として、液体試料に含まれ
る発蛍光物質にレーザ光等の励起光を照射し、該物質が
発する蛍光強度を測定する手法が知られている。このよ
うな蛍光検出法によれば、その蛍光強度が前記励起光強
度に比例することから、大出力レーザ光乞用いること等
によって10−9〜.l o−12(七に/13 )オ
ーダの極微量の物質(成分)を検出することができ、液
体クロマドグ27の検出におり″る利点が多大である。
然し乍ら、一般的に前記液体試料へ照射する励起光の入
射点における散乱光が検出目的とする蛍光に対1゛るバ
ックグラウンド(雑音)とな゛る。またこのバックグラ
ウンド光の強度も前記励起光強度に比例して増大1″る
ので、成る強度以上ではS/Nの向上が望めず、結局検
出感度の向上を図ることができないと云う問題があった
そこで従来では、上記励起光の入射点における散乱光を
除去するべ(、液体試料を保持するガラスセルを省いて
、該液体試料をノエットノズルから吐出させて液柱化し
、この液柱に対して励起光を照射する等の工夫が施され
ている。しかし、このような工夫を施すと、装置構成が
相当大尉りなものとなる等の不具合があった。
〔発明の目的〕 □ 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、大尉りな装置構成とすることな
しに、励起光の散乱光による悪影響を取除いて高感度な
蛍光検出を可能とづ−る液体試料の蛍光検出装置を提供
することにある。
〔発明の概要〕
本発明は液体試別に対する励起光の散乱強度が、その偏
光成分によって大きく異なることに1着目し、特定方向
の直線偏光成分のみからなるレーザ光を液体試料に照射
するようにし、且つ上記レーザ光の光軸およびその偏光
方向が為す平面内において、前記レーザ光の照射によっ
て液体試料が発生した蛍光の前記レーザ光の直線偏光方
向と直交する方向の偏光成分のみを検出するようにした
ものである。
〔発明の効果〕
かくして本発明によれば、レーデ光の液体試料への照射
によって生じる散乱光の偏光方向と、蛍光検出する偏光
成分とが90’すれているので、上記散乱光の蛍光検出
系への混入が効果的に抑制される。従って、散乱光の発
生自体を抑制することなしに、その検出系のいを格段に
向上させることが可能となる。また上記偏光系の設定は
、例えばレーデ光路、及び蛍光検出光路への直線偏光素
子の介挿によって簡易に実現することができ、前述した
ような液体試料の液中な形成する如き装置構成の複雑化
を招くことがない。これ故、簡易にいり向上を図り、且
つその検出感度の向上を図ることができるので、実用上
多大なる効果が奏せられる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明装置につぎ説明する。
第1図は本発明の詳細な説明する為の央験装置の概略構
成図である。CWレーザ発振器1より出力されるランダ
ム偏光のレーザ光は、チョッノ母躯動回路2により回転
部□動される回転スリット板3を介□して所定周期の断
続光として周波数変調される。しかして、この周波数変
調されたレーザ光は、グラン・トムソン(Gran−T
omson ) fリズム4を介して図中紙面と平行I
Z方向の直線%+i光成分(P成分)として取出され、
試料5に照射される。尚、ここでは試料5を等制約に実
現するものとしてミラーが用いられている。またOil
記グリグリズム4光成分選択性が完全でないことから、
前記試料6に照射されるレーザ光には、図中紙面と直角
な方向の血縁偏光成分(S成分)が若干含まれズいる。
しかしてこのレーザ励起光の試料5への照射によって該
FA利5が発生する蛍光と着像し得るミラーによる反射
光は、前記S成分のみを選択的に透過する如く配置され
た直?TM偏光板6を介して光電子増倍管7に人力され
、受光検出される。ロックインアンゾ8は、前記チョッ
ノや駆動回路2に同期して、その周波数変調成分と同−
周波蘇の慌出信号成分のみを検波増幅しており、その出
力はモニタ9によって例えは−己録されるようになって
いる。
ここで今、前記CWレーデ発振器1が出力するレーザ光
のP成分およびS成分の強度ケそれぞ′れIF 、 1
.とじ、プリズム4における上記P成分およびS成分の
透過率をそれぞれAP5Ass また試料5における上
記各成分の反射率をそれぞれRP HR8、史に偏光板
6における各成分のA−率□をそれぞれBP、R8で表
わすものとする。
試料5における蛍光は、実際に液体試料を対象とした場
合、その振動緩和が非常に速く、通常10−9秒程度以
下で終了する。従って、上記試料5における蛍光は、一
般に偏光のない自然光であると着像することができる。
つまり、試料5が発する蛍光のP成分およびS成分をそ
れぞれFp、F、とじた場合、 F、 = F。
□であると云える。しかして、上Nr2宙光の強度は励
起光強度に比例し、従って偏光板6に到達する蛍光のP
成分およびS成分の強Kfp、fsは、C1を比例係数
として次式で示すことができる。
fp°=fs0 =C1(IpaAp・(1−Rp)+l5−A、・(1
−Rs))そして、これらの蛍光成分が偏光板6を介し
て光電子増倍管7に到達する強度は、 として表現される。
一方、光電子増倍管7に入射する散乱光のP成分および
S成分をそれぞれEP 、 E、で示すと、その比例係
数をC3としたとき次のように示される。
そして、この装置における検出感度を決定する上記蛍光
と散乱光との検出比(s/1′J)は、S/N = (
jp+fs)/(Ep+Es)で示され、この値が太ぎ
い程、^い検出感度を得ることが0」能と1.CるO ところで、前記C會し−デ発伽器1は、ランダム偏光の
レーザ光を出力するから、そのP成分とS成分の強度は
時間的な平均として IP= I。
として考えることができる。従って前記蛍光と散乱光と
の一比は、C1を定数として次のように表わすことがで
きる。
”P+E8 Ap−RpBp −’r AH・Rs−B
またこのとき、前記試料50反射率RP 、 Rsは一
般に数−程度であり と近似することができる。また偏光板6の性質から Ap + As = conet (Q)であるから、
前記比は、C4を定数として次のように示すことができ
る。
Ep + Es Ap−Rp4p + As・gs−g
s更に試料5に対する励起光の入射角がブリュースター
角の場合、周知の如く lもp=0 となる。そして、平面における反射は一般にlζs )
 Rp であるから、 fL、 / it、、 = It とすると、上記Rは 0 < R< 1 な7;) jltjをとる。従って、前述した比は、C
Bを定数として次のように整理することができる。
Fop + EB AP−up−R+ Ag−Bs以上
のように、−光電子増倍管7により検出される試料5の
蛍光と散乱光との比は、前記プリズム4および偏光板6
のP成分およびS成分に対する透過率に依存することが
判る。
ところで、これらのプリズム4および偏光板6等の偏光
素子の生透過偏光成分に対する透過率Tム、TBは、そ
れぞれ個有の値をとり、また上記主透過偏光方向と直交
する偏光成分との透過率比A、、 Baもそれぞれ個有
な一定値をとる。そして、これらの偏光素子は、その光
軸な中心とした回転によって前述したP成分を選択する
か、或いはS成分を選択するかが決定されるだけである
。従って、前記プリズム4および偏光板6の主透過偏光
方向を上記P成分、S成分のいずれを透過させるように
設定することによって、前記光電子増倍管7で検出され
る蛍光と散乱光との比が変化する。次に示す第1表は、
プリズム4および偏光板6の主透過偏光方向をそれぞれ
異ならせたときの、前述した比の値を示すものであり、
〔〕を付して併記される値は、受光散乱光の相対強度を
示している。
但し、上式中C6は定数を示しており、受光散乱ブCの
強度は、受光蛍光と受光散乱光との比を[CS・(1+
na)/Tム〕なる値で除して正規化した値の逆数とし
て定義される。
また第2表は、He−Neレーザのランダム偏光を光諒
とし、前記プリズム4および偏光板6による作用を達成
するものとして同一仕様の偏光板を用いて、ブリュスタ
ー角反射条件で行われた散乱光強度の実験結果を示すも
のである。
尚、この実験に用いも7.れた偏光板の透過率比A(1
* B(Iは、それぞれ10−3以下の値を示すことが
判っており、上記第2表に示す如くめられた実験結果か
ら、前記第1表に示される値R+ !”01 *Baを
めると、その近似値とし゛〔、 Aa= Baさ5×1O−5 Rユ2 X 10−3 を得ることができる。尚、前記試料50反射角が直角で
ある場合、その反射率Rは10−〜10程度となる。
これらの実験結果によって示されるように、本発明に係
る蛍光検出法、つまり試料5に対する励起光の偏光成分
と、試料5の蛍光検出を行う偏光方向とを直交する関係
に定めることによって、その散乱光受光強腹を十分低く
抑えることが可能となる。特に、両省共にS“成分の偏
光を用いる場合に比して、散乱ft、受光強度の大幅な
抑制を図ることが可能となる。
第2図はこのような理論の下で完成された本発明の実施
例装置の概略構成図である。
レーデ発振器11は、例えは鉛直方向の直線偏光レーデ
光(S成分)を発振出力するものであり、とのレーザ光
は1/2波長板12を介して水平方向の直線偏光レーザ
光(P成分)に変換されて液体試料13に照射される。
この液体試料13は、例えば石英板等により構成された
セル14内に保持されている。しかして上記液体試料1
3は、上記レーザ光の照射を受けて蛍光を発し−この蛍
光は前記レーデ光の光軸およびその直線、偏光方向がな
す平面内に設けられた受光器、15により検出されるよ
うになっている。この受光器15と前記液体試料13と
の間には、鉛直方向の直線偏光成分のみを透過する如く
、その主透過方向を定めた偏光板16、および前記レー
ザ光波長を遮断し、niJ記試料Z3からの蛍光波長を
透過せしめる干渉フィルタ17が設り−られている。
しかしてこのように構成された本装置によれは、液体試
料13には、直軸偏光されたP成分からなるレーザ光の
みが□照射され、とのレーザ光1i(i’ *−qによ
っ又液体試料1□3が発した蛍光は、上述した平面内に
おいてその直線偏光成分であるS JA分の6か検出さ
れることになる。このとき、11J記偏光板16の存在
によって、受光器15が検出し得る蛍光々量は、該偏光
板16が存在しない場合に比して半減するが、レーデ光
照射によって液体試料13において発生した散乱光の受
光器15への到達(入力)が大幅に抑制されることKな
る。更に偏光板16を透過した微弱な散乱光は、前記レ
ーデ光の波長成分を有していることから、干渉フィルタ
17によって更に弱められることKなる。
、従って、受光器16における蛍光と散乱光との検出比
(S/Nに相当する)が極めて高くなり、所謂バックグ
ラウンド信号を大幅に抑制した高感度な蛍光検出が可能
となる。これ故、前記液体13中の種々の微量蛍光性物
質や、本来蛍光性の弱い物質等を高感度に検出すること
が可能、となり、液体クロマトグラフの検出等に多大な
効果が奏せられる。つまり、励起光を物足方向の直線偏
光成分とし、この励起光によって試料が発した蛍光を上
記励起光の偏光方向と直交する方向の偏光成分のみとし
て検出することにより、散乱光の悪影響を抑えた島感腿
な蛍光検出が可能となる。
ところで、前述した励起光として紫外光を用いた場合、
この光の偏光板16(4,6)への照射によって、該偏
光板76C4,6)自体が蛍光を発することがある。こ
の偏光板16(4゜6)からの蛍光は前述した散乱光と
同様に、試料13の蛍光検出における妨害要素となる。
これについて考県してみると、P成分の励起光を試料に
Ii’i’を射し、その蛍光のS成分を検出する場合、
その偏光板6に入射する散乱光の強度がC7・(1+A
α・R) と1よるのに対し゛〔、S成分の励起光を試料に照射し
、その蛍光のP成分を検出するときに偏光板6に入射す
る散乱光の強度は C7・(Aa+ R) となる。但し、C7は係数である。これらの散乱光強度
を対比ずれは明らかなように、前述した如( 0< ha < 10−2 0〈R(0,5 であるから、P成分の励起光を試料に照射し、その蛍光
のS成分直線偏光を検出するようにした方が、散乱光(
偏光板の蛍光を含む)の悪影響を抑えた高感度な検出を
可能とし得ることが判る。従って、結果的には、装置構
成、つまりその光学偏光系を第2図に示す如く設定した
方が好都合上ある。
また、このような蛍光検出を行う場合、その励起光とし
て前述したレーザ光を用いるようにすれば、その偏光方
向の安定性、出力強度の安定性に優れる為、液体クロマ
トグラフ分析等のような長時間に亘る検出処理に如都合
である。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば励起光源としてレーザ光以外のものを用いることも
可能である。またレーザ光を用いる場合には、ヘリウム
・カドミウム・レーザ、N2レーザ、エキシマレープ、
或いは’i’J祝Mで発振するレーザ光の高調波等を用
いることができる。また、レーザ発振器自体が単一の直
線偏光成分のレーザ光のみを出力するものであっても良
く、ランダム偏光のレーザ光の特定方向の直線偏光成分
のみを偏光素子を介して取出すようにしてもよい。また
本装置で用いられる偏光素子としては、グランド・トム
ソングリズム。
ダイクロイックフィルム、ポラロイド偏光板等を適宜そ
の仕様に応じて採用することができる。
その他、本発明はその費旨を逸脱しない範囲で種々変形
しく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の蛍光検出原理を説明する為の実験装置
の構成図、第2図は本発明の一実施例装置の概略構成図
である。 1・・・レーザ発振器、4・・・プリズム(偏光素子)
、5・・・試料、6・・・偏光板、7・・・光電子増倍
管、1ノ・・・レーザ発振器、12・・・1/2波長板
、13・・・液体試料、14・・・セル、15・・・受
光器、16・・・偏光板、17・・・干渉フィルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 液体試料を保持する手段と、特定方向の直線偏光成分だ
    けからなるレーザ光を上記液体試料に照射1″る手段と
    、上記レーザ光の光軸およびそのレーザ光の直膨偏光方
    向が為す平面内において、111記レーザ光照射によっ
    て前記液体試料が発生した虫先のuiJ記レーし元の直
    線偏光成分と旧交1ろ方向の偏光成分のみを検出する手
    段とを具備したことを特徴とする液体試料の蛍光検出装
    置。
JP33084A 1984-01-06 1984-01-06 液体試料の螢光検出装置 Granted JPS60144625A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33084A JPS60144625A (ja) 1984-01-06 1984-01-06 液体試料の螢光検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33084A JPS60144625A (ja) 1984-01-06 1984-01-06 液体試料の螢光検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60144625A true JPS60144625A (ja) 1985-07-31
JPS6218846B2 JPS6218846B2 (ja) 1987-04-24

Family

ID=11470887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33084A Granted JPS60144625A (ja) 1984-01-06 1984-01-06 液体試料の螢光検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60144625A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139744A (ja) * 2005-11-23 2007-06-07 Korea Inst Of Scinence & Technology ラボオンアチップでの蛍光偏光測定方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139744A (ja) * 2005-11-23 2007-06-07 Korea Inst Of Scinence & Technology ラボオンアチップでの蛍光偏光測定方法及び装置
JP4527080B2 (ja) * 2005-11-23 2010-08-18 コリア インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジー ラボオンアチップでの蛍光偏光測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6218846B2 (ja) 1987-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4750837A (en) Fluorometer with reference light source
GB1305082A (ja)
JPS58204340A (ja) 気体試料中のエ−ロゾル粒子量を連続測定する方法と装置
JPS62129741A (ja) 光音響分析方法及び装置
US3843258A (en) Dual beam absorption type optical spectrometer
JPS6217179B2 (ja)
JPH05142146A (ja) ガス測定装置
EP0241268A2 (en) Improved pulse light system fluorometer
JPH0479570B2 (ja)
Hieftje et al. Correction of quenching errors in analytical fluorimetry through use of time resolution
JPS6394136A (ja) 蛍光分析方法及び装置
US4208129A (en) Sensitive laser spectroscopy measurement system
JPS60144625A (ja) 液体試料の螢光検出装置
JPH0352575B2 (ja)
JP2973639B2 (ja) シ―ト状物体の特性測定装置
JPH05240768A (ja) 花粉検出器
US4775237A (en) Electro-optical detection system
CN106932318A (zh) 半导体泵浦碱金属蒸气激光器的诊断装置及方法
JPS62278436A (ja) 蛍光測定法及び装置
JP2760681B2 (ja) ガス中ヨウ素濃度の測定方法及び装置
US3680960A (en) Atomic absorption photometer
JPS59182341A (ja) 試料発光の異方性測定装置
JPS5919843A (ja) 光学式水分計
JP3197132B2 (ja) レーザ光を用いた計測装置
JPH0131580B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term