JPS6070319A - スペクトロメ−タ - Google Patents
スペクトロメ−タInfo
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- JPS6070319A JPS6070319A JP59127680A JP12768084A JPS6070319A JP S6070319 A JPS6070319 A JP S6070319A JP 59127680 A JP59127680 A JP 59127680A JP 12768084 A JP12768084 A JP 12768084A JP S6070319 A JPS6070319 A JP S6070319A
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
- G01J2001/4233—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation with selection of detector
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J2003/283—Investigating the spectrum computer-interfaced
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/67—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence using electric arcs or discharges
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Electron Tubes For 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、試料を励起する光源、モータにより調整可能
なモノクロメ−り、設定可能な作動電圧源に接続されが
っＡ／Ｄ変換器の後置接続された２次電子増倍管、該Ａ
／Ｄ変換器の出力信号とその出力信号の波長を記憶する
計算器。
なモノクロメ−り、設定可能な作動電圧源に接続されが
っＡ／Ｄ変換器の後置接続された２次電子増倍管、該Ａ
／Ｄ変換器の出力信号とその出力信号の波長を記憶する
計算器。
とから構成されるスペクトロメータであって、該計算器
はモノクロメータの位置を制御するようにし、さらに該
計算器は２次電子増倍管の作動電圧源を、モノクロメー
タに光線の波長が設定された場合に、作動電圧とスペク
トロメータのスペクトル感度との間の記憶されている関
係にしたがって、２次電子増倍管のｒ「動電圧源を追従
制御するようにしたスペクトロメータに関する。
はモノクロメータの位置を制御するようにし、さらに該
計算器は２次電子増倍管の作動電圧源を、モノクロメー
タに光線の波長が設定された場合に、作動電圧とスペク
トロメータのスペクトル感度との間の記憶されている関
係にしたがって、２次電子増倍管のｒ「動電圧源を追従
制御するようにしたスペクトロメータに関する。
この種のスペクトロメータは米国特許第４３７３８１３
号に示されており例えば、試料の・ぐ−セント含有率を
種々の化学元素に対して測定するために用いられる。何
故ならび２次電子増倍管の出力信号レベルは、測定され
る化学元素を特徴づけるスペクトル線にモノクロメータ
を設定した場合、試料中に含まれる当該の元素の量に対
する直接の尺度となるからである。
号に示されており例えば、試料の・ぐ−セント含有率を
種々の化学元素に対して測定するために用いられる。何
故ならび２次電子増倍管の出力信号レベルは、測定され
る化学元素を特徴づけるスペクトル線にモノクロメータ
を設定した場合、試料中に含まれる当該の元素の量に対
する直接の尺度となるからである。
スペクトル線の幅は、約２０００〜６０００Ｘのスペク
トラムの約３０００００分の１にすぎないため、この種
のスペクトロメータに対しては、隣接する線を相互に分
離して所定の波長に対応づけるためには、高解像度のモ
ノクロメータが必要とされる。１．６ Ｘ ’１０６個
までの点（回転角３６０°に対して）の解像度を有する
相応のモノクロメータが、市販されている。米国特許第
３８６８４９９号に、スペクトロメータのモノクロメー
タを計算器で制御してスペクトル を走査させるよう如
し、この目的のためにモノクロメータにステンプモータ
と位置発信器を備えるようにした構成が示されている。
トラムの約３０００００分の１にすぎないため、この種
のスペクトロメータに対しては、隣接する線を相互に分
離して所定の波長に対応づけるためには、高解像度のモ
ノクロメータが必要とされる。１．６ Ｘ ’１０６個
までの点（回転角３６０°に対して）の解像度を有する
相応のモノクロメータが、市販されている。米国特許第
３８６８４９９号に、スペクトロメータのモノクロメー
タを計算器で制御してスペクトル を走査させるよう如
し、この目的のためにモノクロメータにステンプモータ
と位置発信器を備えるようにした構成が示されている。
スペクトロメータを特定の目的で使用するために、例え
ば冶金の試料の成分の測定のために、含有量が例えば０
０Ｇ１％〜ｉｏｏ％までの著しく大きい測定範囲が、同
時に１０００分率が０．５（絶対値）である高い測定精
度の場合に、必要とされる。冒頭に述べた上位概念のス
ペクトロメータでは、この種の測定範囲はカバーするこ
とかできず、さらにこの種の精度が得られない。何故な
らば２次電子増倍管は、所定の作動電圧（測定されるス
ペクトル 領域に相応して）の場合必要とされるＳ／Ｎ
比を考慮すると、評価される出力信号がせいぜい１０３
の領域にわたり供給されるにすぎないからである、即ち
例えば００１％〜１０％の領域しかカッ々−しないから
である。
ば冶金の試料の成分の測定のために、含有量が例えば０
０Ｇ１％〜ｉｏｏ％までの著しく大きい測定範囲が、同
時に１０００分率が０．５（絶対値）である高い測定精
度の場合に、必要とされる。冒頭に述べた上位概念のス
ペクトロメータでは、この種の測定範囲はカバーするこ
とかできず、さらにこの種の精度が得られない。何故な
らば２次電子増倍管は、所定の作動電圧（測定されるス
ペクトル 領域に相応して）の場合必要とされるＳ／Ｎ
比を考慮すると、評価される出力信号がせいぜい１０３
の領域にわたり供給されるにすぎないからである、即ち
例えば００１％〜１０％の領域しかカッ々−しないから
である。
本発明の課題は、試料から放射されるスペクトル を迅
速にかつ全自動で測定できて、かつ著しく広い測定領域
と著しく高い測定精度とを有する、冒頭に述べた種類の
スペクトロメータを提供することである。
速にかつ全自動で測定できて、かつ著しく広い測定領域
と著しく高い測定精度とを有する、冒頭に述べた種類の
スペクトロメータを提供することである。
この課題は次のようにして解決される。即ちモノクロメ
ータと２次′ＩＬ子増倍管との間の光線路にビームスプ
リッタを配置し、該ビームスプリッタは光線エネルギの
僅かな部分を第２の２次電子増倍管へ導くようにし、該
第２の２次電子増倍管も計算器を介して追従制御される
作動電圧源と接続し、両２次電子増倍管の出力側をＡ／
Ｄ変換器の入力側と制御可能な電子スイッチを介して接
続するようにし、該電子スイッチの制御入力側を計算器
と接続し、該計算器がモノクロメータを、分析すべきス
ペクトルを複数回連続的に交番する方向へ走査させるよ
うにし、その都度記憶される、光線強度の個々の値から
、背景雑音を除去した後に、平均値を計算するようにし
たのである。
ータと２次′ＩＬ子増倍管との間の光線路にビームスプ
リッタを配置し、該ビームスプリッタは光線エネルギの
僅かな部分を第２の２次電子増倍管へ導くようにし、該
第２の２次電子増倍管も計算器を介して追従制御される
作動電圧源と接続し、両２次電子増倍管の出力側をＡ／
Ｄ変換器の入力側と制御可能な電子スイッチを介して接
続するようにし、該電子スイッチの制御入力側を計算器
と接続し、該計算器がモノクロメータを、分析すべきス
ペクトルを複数回連続的に交番する方向へ走査させるよ
うにし、その都度記憶される、光線強度の個々の値から
、背景雑音を除去した後に、平均値を計算するようにし
たのである。
この場合２つの２次電子増倍管を使用することにより、
約１０６の大きい測定領域が得られ、他方分析されるス
ペクトラ、つの複数回の走査とそれに続く平均値形成に
より、高い測定精度が保障される。この利点は次の構成
により一層高められる、即ち元素毎に複数の線を測定し
平均値形成の場合に個々の測定値がガウス分布を有する
ように考慮するのである。このようにして著しく少ない
含有量も、即ち背景の中に僅かしか現われない著しく弱
いスペクトル線も、換言すればＳ／Ｎ比の著しく小さい
スペクトル線も測定することができる。
約１０６の大きい測定領域が得られ、他方分析されるス
ペクトラ、つの複数回の走査とそれに続く平均値形成に
より、高い測定精度が保障される。この利点は次の構成
により一層高められる、即ち元素毎に複数の線を測定し
平均値形成の場合に個々の測定値がガウス分布を有する
ように考慮するのである。このようにして著しく少ない
含有量も、即ち背景の中に僅かしか現われない著しく弱
いスペクトル線も、換言すればＳ／Ｎ比の著しく小さい
スペクトル線も測定することができる。
次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図面に本発明による発光スペクトロメータのブロック図
が示されている。例えばグロー放電管である光源１が、
試料２を励起する。放射された光線はモノクロメータ３
へ入射され処理される。このモノクロメータは、連続的
に調整可能なフィルタとして作用する。この目的のため
に、計算器９により制御されるステップモータ４が、モ
ノクロメータ３の可動のグリッドを駆動する。グリシＰ
の位置は、位置発信器３ａを介して計算器９へ通報され
る。
が示されている。例えばグロー放電管である光源１が、
試料２を励起する。放射された光線はモノクロメータ３
へ入射され処理される。このモノクロメータは、連続的
に調整可能なフィルタとして作用する。この目的のため
に、計算器９により制御されるステップモータ４が、モ
ノクロメータ３の可動のグリッドを駆動する。グリシＰ
の位置は、位置発信器３ａを介して計算器９へ通報され
る。
モノクロメータ３から送出された光線は、第１の２次電
子増倍管（ＳＥＶ）５ａへ入射する。
子増倍管（ＳＥＶ）５ａへ入射する。
光線路にビームスシリツタ１０が設けられている。この
ビームスプリッタは光線の例えば１０００分の１を、第
２の２次電子増倍管５ｂの方向へ、偏向させる。第２の
２次電子増倍管の光入射軸は第１の２次電子増倍管５ａ
の軸に対して直交して走行する。ビームスシリツタ１０
は有利に細い裸線から形成することができる。
ビームスプリッタは光線の例えば１０００分の１を、第
２の２次電子増倍管５ｂの方向へ、偏向させる。第２の
２次電子増倍管の光入射軸は第１の２次電子増倍管５ａ
の軸に対して直交して走行する。ビームスシリツタ１０
は有利に細い裸線から形成することができる。
２次電子増倍管５ａおよび５ｂは、別個の高圧電源６ａ
および６ｂにそれぞれ接続されている。これらの高圧電
源から供給される作動電圧値が、それぞれの２次電子増
倍管の感度範囲を固定する。そのため高圧電源６ａない
し６ｂは、２次電子増倍管５ａが０１〜１００％の含有
量に対してＯ，９１〜ＩＯＶの出力信号を供給するよう
に調整され、２次電子増倍管５ｂが０００１〜Ｏ１％の
含有量に対して０１〜ＩＯＶの出力信号を供給するよう
に調整される。２次電子増倍管は、入射光の波長に依存
する感度を有するため、高圧電源からその所属の２次電
子増倍管へ送出される作動電圧は、計算器９を介して制
御することができる。この目的のため計算器９において
、波長と２次電子増倍管の各感度との間の関係が記憶さ
れている。
および６ｂにそれぞれ接続されている。これらの高圧電
源から供給される作動電圧値が、それぞれの２次電子増
倍管の感度範囲を固定する。そのため高圧電源６ａない
し６ｂは、２次電子増倍管５ａが０１〜１００％の含有
量に対してＯ，９１〜ＩＯＶの出力信号を供給するよう
に調整され、２次電子増倍管５ｂが０００１〜Ｏ１％の
含有量に対して０１〜ＩＯＶの出力信号を供給するよう
に調整される。２次電子増倍管は、入射光の波長に依存
する感度を有するため、高圧電源からその所属の２次電
子増倍管へ送出される作動電圧は、計算器９を介して制
御することができる。この目的のため計算器９において
、波長と２次電子増倍管の各感度との間の関係が記憶さ
れている。
る。この電子スイッチの出力側はＡ−Ｄ変換器８を介し
て計算器９と接続される。スイッチ７は、飽和領域すな
わち過制御領域の始まる許容最大値例えばＩＯＶを越え
ない範囲において、出力信号値の高い方の２次電子増倍
管の出力側を、その都度接続する。スイッチ７がどちら
の２次電子増倍管の出力側をＡ／′Ｄ変換器へ接続させ
るかを自動的に決定する場合、計算器９は線路７ａを介
してスイッチ７の瞬時位置についての情報を受取る。も
う１つの手段として、上記の決定を計算器９により行な
わせることができる。この場合割算器は、線路７ａを介
してスイッチ７を相応の位置へ切り替える。もちろんこ
の領域において別の電子的解決法も可能である。例えば
次のように構成することができる、即ち２次電子増倍管
５ａ 、５ｂの出力側に別個のＡ／Ｄ変換器を後置接続
し、両Ａ／Ｄ変換器を計算器９と接続し、計算器がどち
らの変換器出力信号をさらに処理すべきかを決定するよ
うに構成することもできる。
て計算器９と接続される。スイッチ７は、飽和領域すな
わち過制御領域の始まる許容最大値例えばＩＯＶを越え
ない範囲において、出力信号値の高い方の２次電子増倍
管の出力側を、その都度接続する。スイッチ７がどちら
の２次電子増倍管の出力側をＡ／′Ｄ変換器へ接続させ
るかを自動的に決定する場合、計算器９は線路７ａを介
してスイッチ７の瞬時位置についての情報を受取る。も
う１つの手段として、上記の決定を計算器９により行な
わせることができる。この場合割算器は、線路７ａを介
してスイッチ７を相応の位置へ切り替える。もちろんこ
の領域において別の電子的解決法も可能である。例えば
次のように構成することができる、即ち２次電子増倍管
５ａ 、５ｂの出力側に別個のＡ／Ｄ変換器を後置接続
し、両Ａ／Ｄ変換器を計算器９と接続し、計算器がどち
らの変換器出力信号をさらに処理すべきかを決定するよ
うに構成することもできる。
計算器９において、測定された光の強さの値がその光の
波長と共に記憶される。スペクトルを何回もとる場合は
、別個の記憶場所に記憶される。同時に、測定されるべ
きスペクトル線に所属する、背景の値が記憶される。記
憶された値は、測定プログラムの条件により平均値へ変
換され、次にパーセント値へ変換され、さらに例えば印
刷される。
波長と共に記憶される。スペクトルを何回もとる場合は
、別個の記憶場所に記憶される。同時に、測定されるべ
きスペクトル線に所属する、背景の値が記憶される。記
憶された値は、測定プログラムの条件により平均値へ変
換され、次にパーセント値へ変換され、さらに例えば印
刷される。
図は、本発明による発光スペクトロメータのり、３ａ・
・・位置発信器、４・・・ステップモータ、５ａ、５ｂ
・・・２次電子増倍管、６ａ 、６ｂ・・・高圧電源、
７・・電子スイッチ、８・・Ａ／Ｄ変換器、９・・・計
算器、１０・・ビ−ムスプリッタ手続補正書（方式） 昭和５９年１０月１８日 特許庁長官殿 １ 事件の表示 昭和５９年特許願第１２７６δＯ号２
、発明の名称 ス被りトロメータ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ５ 補正命令の日付 昭和５９年９ 月 ２５日 （発送日）（１）（２）共
に別紙の通り
・・位置発信器、４・・・ステップモータ、５ａ、５ｂ
・・・２次電子増倍管、６ａ 、６ｂ・・・高圧電源、
７・・電子スイッチ、８・・Ａ／Ｄ変換器、９・・・計
算器、１０・・ビ−ムスプリッタ手続補正書（方式） 昭和５９年１０月１８日 特許庁長官殿 １ 事件の表示 昭和５９年特許願第１２７６δＯ号２
、発明の名称 ス被りトロメータ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ５ 補正命令の日付 昭和５９年９ 月 ２５日 （発送日）（１）（２）共
に別紙の通り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 試料を励起する光源、モータにより調整可能なモノ
クロメータ、設定可能な作動電圧源に接続されかつＡ／
Ｄ変換器の後置接続された２次電子増倍管、該Ａ／Ｄ変
換器の出力信号とその出力信号の波長を記憶する計算器
。 とから構成されるスペクトロメータであって、該計算器
はモノクロメータの位置を制御するようにし、さらに該
計算器は２次電子増倍管の作動電圧源を、モノクロメー
タに光線の波長が設定された場合に、作動電圧とスペク
トロメータのスペクトル感度との間の記憶されている関
係にしたがって、２次電子増倍管の作動電圧源を追従制
御するようにしたスペクトロメータにおいて、モノクロ
メータ（３）と ３２次電子増倍管（５ａ）との間の光
線路にビームスプリッタ（１０）を配置し、該ビームス
プリッタは光線エネルギの僅かな部分を第２の２次電子
増倍管（５ｂ）へ導くようにし、該第２の２次電子増倍
管も計算器（９）を介して追従制御される作動電圧源（
６ｂ）と接続し、両２次電子増倍管（５ａ、５ｂ ）の
出力側をＡ／Ｄ変換器（８）の入力側と制御可能な電子
スイッチ（７）を介して接続するようにし、該電子スイ
ッチの制御入力側を計算器（９）と接続し、該計算器が
モノクロメータ（３）を、分析すべきスペクトルを複数
回連続的に交后する方向へ走査させるようにし、その都
度記憶される、光線強度の個々の値から、背景雑音を除
去した後に、平均値を計算することを特徴とするスペク
トロメータ。 ２ ビームスプリッタ（１０）を細い線から形成した特
許請求の範囲第１項記載のスペクトロメータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3325659.4 | 1983-07-15 | ||
| DE3325659 | 1983-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070319A true JPS6070319A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=6204115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59127680A Pending JPS6070319A (ja) | 1983-07-15 | 1984-06-22 | スペクトロメ−タ |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4609289A (ja) |
| JP (1) | JPS6070319A (ja) |
| AU (1) | AU2979084A (ja) |
| BE (1) | BE899994A (ja) |
| BR (1) | BR8403039A (ja) |
| CA (1) | CA1229239A (ja) |
| CH (1) | CH665026A5 (ja) |
| FR (1) | FR2549222B1 (ja) |
| GB (1) | GB2143319B (ja) |
| IN (1) | IN160716B (ja) |
| IT (1) | IT1175548B (ja) |
| NL (1) | NL8401933A (ja) |
| NO (1) | NO842440L (ja) |
| SE (1) | SE8403318L (ja) |
| ZA (1) | ZA844681B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62819A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Shimadzu Corp | 分光測定装置 |
| JP2003232681A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 分光光度計 |
| US7050164B2 (en) | 2000-11-02 | 2006-05-23 | Hitachi, Ltd. | Spectrophotometer |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4907876A (en) * | 1987-05-08 | 1990-03-13 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Examination apparatus for measuring oxygenation in body organs |
| US7414717B2 (en) * | 2003-10-21 | 2008-08-19 | Fastmetrix, Inc. | System and method for detection and identification of optical spectra |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3531202A (en) * | 1966-11-14 | 1970-09-29 | Baird Atomic Inc | Spectrometer readout system |
| US3554647A (en) * | 1968-12-27 | 1971-01-12 | Nasa | Spectroscope equipment using a slender cylindrical reflector as a substitute for a slit |
| US3967113A (en) * | 1974-12-05 | 1976-06-29 | Baxter Laboratories, Inc. | Wavelength-corrected spectrofluorometer |
| JPS576989Y2 (ja) * | 1975-07-22 | 1982-02-09 | ||
| US4260255A (en) * | 1979-10-22 | 1981-04-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High energy laser beam sampling meter |
| US4373813A (en) * | 1981-01-07 | 1983-02-15 | Beckman Instruments, Inc. | Control of system energy in a single beam spectrophotometer |
-
1984
- 1984-06-15 CH CH2910/84A patent/CH665026A5/de not_active IP Right Cessation
- 1984-06-18 NL NL8401933A patent/NL8401933A/nl not_active Application Discontinuation
- 1984-06-18 NO NO842440A patent/NO842440L/no unknown
- 1984-06-20 SE SE8403318A patent/SE8403318L/ not_active Application Discontinuation
- 1984-06-20 BR BR8403039A patent/BR8403039A/pt unknown
- 1984-06-20 ZA ZA844681A patent/ZA844681B/xx unknown
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