JPS61102526A - フ−リエ変換赤外分光光度計 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフーリエ変換赤外分光光度計に関し、特に、干
渉光信号のサンプリングを正確に行うことができるフー
リエ変換赤外分光光度計に関する。

［従来の技術］ フーリエ変換赤外分光光度計では、検出した赤外干渉光
のサンプリングを行っているが、このサンプリングの開
始は、同一試料の測定においては常に同じタイミングで
行わねばならない。通常、干渉計において赤外干渉光と
共に白色光の干渉光を得、この白色干渉光の強度が特定
のレベルとなった時にトリガパルスを発生させ、このト
リガパルスに基づいて赤外干渉光のサンプリングを行う
ようにしている。第３図（ａ）は白色干渉光信号Ｗしを
示しており、該干渉光信号ＷＬが所定の比較レベルＬど
なったとき、第３図（ｂ）に示す如く、トリガパルスＰ
が発生させられる。

［発明が解決しようとする問題点］ このトリガパルスの発生のタイミングは非常に重要であ
り、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計においては、
ＳＮ比を向上させるため、周一試料に対して多数回干渉
光を照射し、その信号を積算するようにしているが、該
サンプリングのタイミングが積算の途中でずれると、積
算の結果得られた信号の波形は乱れてしまい、フーリエ
変換して得られたスペクトルは甚だ不正確なものとなっ
てしまう。

ところで、干渉計は経時変化するものであり、長期間の
間には該干渉計によって干渉させられた光の強度も変化
する。第４図（ａ）は干渉計の経時変化によって干渉光
信号ＷＬの強度が減少した状態を示している。このよう
な干渉光信号では第１　　　　４図（ｂ）に示す如く、
２番目のピーク信号によってトリがパルスＰ１が発生し
、第３図（ａ）に示した干渉光信号と略同じタイミング
でパルスが発生するが、特定試料の測定中に更に干渉光
信号の強度が低下し、第４図（Ｃ）の状態となると、２
番目のピークの強度は比較レベルＬより低くなり、３番
目のピークによってトリガパルスＰ２が発生することに
なる。従って、このような状態では、試料からの赤外干
渉光信号のサンプリングの開始を常に同タイミングで行
うことはできず、サンプリングされ積算された信号に基
づいて得られたスペクトルは不正確なものとなる。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、測定中
は常に同じタイミングで赤外干渉光のサンプリングを行
うことのできるフーリエ変換赤外分光光度計を提供する
ことを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に基づくフーリエ変換赤外分光光度計は、赤外光
源と、参照光源と、該赤外光源からの赤外光を干渉させ
る干渉計と、該参照光源からの参照光を干渉させる干渉
計と、該干渉させられた赤外光を検出する検出器と、該
干渉させられた参照光を検出する検出器と、該参照干渉
光検出器からの検出信号の強度レベルに基づいて該参照
干渉光信号の特定のピークの強度を検知する手段と、該
検知された特定ピーク強度に基づいて比較信号を作成す
る手段と、該参照干渉光信号と該比較信号とを比較し、
トリガパルスを発生する手段とを備えており、該トリガ
パルスに基づいて該赤外干渉光信号のサンプリングを行
うように構成したことを特徴としている。

［作用］ 干渉計によって干渉された赤外光は試料に照射され、例
えば、試料を透過した干渉光は検出される。一方、白色
光等の参照光も干渉計によって干渉させられ、検出器に
よって検出される。該検出された参照干渉光の特定のピ
ーク強度がホールドされ、例えば、該ホールドされたピ
ーク強度を一定の割合で減じた強度の信号が比較レベル
として設定される。該比較レベルと参照干渉光は比較さ
れ、該参照干渉光強度が該比較レベルとなった時にトリ
ガパルスが発生し、このトリガパルスに基づいて赤外干
渉光信号のサンプリングが開始される。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述する。

第１図において、１は赤外光源であり、該赤外光源１か
ら発生した赤外光は、集光レンズ２によって平行光束と
され、半透明鏡３．固定鏡４．移動鏡５から成るマイケ
ルソン型干渉計に導かれる。

該干渉計によって干渉された赤外光は、試料が封入され
た試料セル６に照射され、該試料セル６を透過した赤外
光が集光鏡７によって集光され、検出器８によって検出
される。９はレーザ光源であり、該光１ＩＰｉ９から発
生したレーザ光は反射鏡１０によって反射されて該マイ
ケルソン型干渉計に導かれ、該干渉計によって干渉させ
られたレーザ光は、検出器１１によって検出される。１
２は白色光源であり、該光源１２からの白色光は反射鏡
１３によって反射された後、ビームスプリッタ１４によ
って２光束に分けられる。該ビームスプリッタ１４によ
って分けられた一方の光は固定鏡１５によって反射され
、又、他方の光は前記マイケルソン型干渉計の移動鏡５
に入射して反射される。

該固定鏡１５と移動鏡５によって反射された２種の光は
該ビームスプリッタ１４上で干渉させられ、該干渉光は
検出器１６によって検出される。

該赤外干渉光の検出器８によって検出された信号は増幅
器１７によって増幅された後、Ａ−Ｄ変換器１８によっ
てディジタル信号に変換される。

該Ａ−Ｄ変換器１８の出力信号はコンピュータ１９を介
してメモリ２０の所定の記憶領域に記憶される。該レー
ザ干渉光検出器１１によって検出された信号は波形整形
回路２１に供給されて波形整形された後、サンプリング
パルス発生回路２２に供給される。該白色干渉光検出器
１６のによって検出された信号は、第１の比較回路２３
．ピークホールド回路２４．第２の比較回路２５に供給
される。該第１の比較回路２３は基準信号発生回路２６
からの信号と該白色干渉光信号とを比較しており、該比
較回路２３からの信号はフリップフロップ回路２７に供
給されるが、該７９７１７０７１回路２７の出力信号は
該ピークホールド回路２４の動作を停止するために用い
られる。該ピークホールド回路２４にホールドされた値
はＡ−Ｄ変換器２８によってディジタル信号に変換され
、該コンピュータ１９に供給される。該コンピュータ１
つは供給された値に対して所定の演算を行い、その結果
をレジスタ２９にセットする。該レジスタ２９にセット
された値はＤ−Ａ変換器３０によってアナログ信号に変
換され、該Ｄ−Ａ変換器３０からの信号は、前記第２の
比較回路２５において白色干渉光信号と比較される。該
白色干渉光信号が該Ｄ−Ａ変換器３０からの信号強度と
等しくなったとき、該比較回路２５に接続されたトリガ
パルス発生回路３１からトリガパルスが発生し、このパ
ルスは前記サンプリングパルス発生回路２２に供給され
る。３２は記録計であり、該記録計には、コンピュータ
１つによってフーリエ変換されて得られた試料の赤外ス
ペクトルが記録される。

上述した如き構成において、マイケルソン型干渉計をＷ
成する移動鏡５を図中矢印方向に移動させると、該移動
に応じて検出器８．１１．１６からは、夫々第２図（ａ
）、（ｂ）、（Ｃ）の如き信号が得られ、該第２図（ａ
）の信号は増幅器１７によって増幅されてＡ−Ｄ変換器
１８に供給される。該第２図（ｂ）のレーザ干渉光信号
は波形整形回路２１によって第２図（ｄ）に示す信号に
整形され、サンプリングパルス発生回路２２に供給され
る。該第２図（Ｃ）の白色干渉光は、比較回路２３にお
いて基準信号発生回路２６からの基準レベルＳＬと比較
され、該比較回路２３から第２図（ｅ）に示す信号が得
られる。該第２図（ｅ）の信号はフリップフロップ回路
２７に供給され、該フリップフロップ回路によって第２
図（ｆ）の信号が得られ、この信号はピークホールド回
路２４に供給される。該ピークホールド回路２４は該フ
リップフロップ回路２７の出力信号がハイレベルとなっ
たとき、ピークホールドの動作を停止するように構成さ
れているため、該ピークホールド回路２４からは、第２
図（ｇ）に示す信号が得られる。該ピークホールド回路
２４によってホールドされた値（ａＶ）はＡ−Ｄ変換器
２８によってディジタル信号に変換され、コンピュータ
１９に供給される。該コンピュータ１つは供給された値
ａＶに対して所定の演算、例えば、０．８Ｘ　ａ　Ｖを
行い、その結果をレジスタ２９にセットする。該レジス
タ２９にセットされた値はＤ−Ａ変換器３０によってア
ナログ信号に変換された後、比較強度レベルとして第２
の比較回路２５に供給される。

第２図（ｈ）は該第２の比較回路２５に供給される白色
干渉光信号ＷＬとこの比較強度レベルＣＬ（０，５ｘａ
Ｖ）とを示しており、ＷＬがＣＬと等しくなったとき、
該比較回路に接続されたトリガパルス発生回路３１から
第２図（１）に示すトリガパルスＰが発生し、このパル
スは前記サンプリングパルス発生回路２２に供給される
。該サンプリングパルス発生回路２２は、該トリガパル
スの供給時から波形整形回路２１からの第２図（ｄ＞に
示す信号をサンプリングパルスとしてＡ−Ｄ変換器１８
に供給することから、赤外干渉光信号のサンプリングは
、該トリガパルスの発生時から開始されることになる。

該サンプリングされた赤外干渉光信号は、コンピュータ
ー９を介してメモリ２０の所定の記憶領域に記憶され、
その後、多数回マイケルソン型干渉計の移動Ｒ５を往復
移動させることによって得られる多数の信号は同一の記
憶領域に積算して記憶されることになる。該移動鏡の多
数回の往復移動が終了し、その間該メモリ２０に積算し
て記憶された信号に基づいてフーリエ変換処理を行えば
、波数に応じたスペクトルを得ることができ、この得ら
れたスペクトルは記録計３２に記録される。

尚、上述した比較強度レベルＣＬを設定する一連の作業
は、例えば、毎日の装置稼働開始時にのみ行い、その後
はこの設定されたＣＬを固定して測定を行えば良い。こ
の理由は、特定のピーク強度（ａＶ）を検知した場合、
ＣＬはその強度の８割（０，８ａＶ）となるが、１日程
度の連続稼働によっては、干渉光信号強度が８割にまで
減少することはないからである。又、白色干渉光信号の
第２のピークの強度が基準レベルＳＬより低くなった場
合には、第３のピークの強度が検知され、この証３のピ
ーク強度に基づいて比較強度レベルＯＬが設定される。

このように上述した実施例では、参照干渉光信号の特定
のピークの強度を検知し、このピーク強度を一定の割合
で減じた値を比較強度レベルとして該参照干渉光信号と
比較するようにしているため、干渉計の経時変化によっ
て参照干渉光信号の強度が低下しても、一連の連続した
測定中では、観測赤外干渉光信号のサンプリングを開始
させるためのトリガパルスの発生タイミングを常に一定
とすることができ、正確なスペクトルを得ることができ
る。尚、本発明は上述した実施例に限定されることなく
幾多の変形が可能である。例えば、参照干渉光信号の特
定のピーク強度を検知した場合、比較強度レベルとして
一定ｍ減じた値を用いたが、一定量増加させた値を比較
強度レベルとし、検知したピークに隣り合う、より強度
の大きなピークに基づいてトリガパルスを発生させるよ
うに構成しても良い。又、干渉計の構成は第１図図示の
ものに限定されず、例えば、半透明鏡３とビームスプリ
ッタ１４とを一体とすることも可能である。更に、比較
強度レベルＣＬをディジタル的に設定したが、ピークホ
ールドした値によってモータドライブのポテンショボリ
ュームを駆動する等、アナログ的に該レベルを設定して
も°良い。

［効果］ 以上詳述した如く、本発明においては、観測赤外干渉光
信号のサンプリングのタイミングを常に一定とすること
ができ、正確なスペクトルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図に
示した実施例の動作を説明するために用いた信号波形図
、第３図および第４図はトリガパルスの発生のタイミン
グを示す図である。 １・・・赤外光源　　　２・・・集光レンズ′　３・・
・半透明鏡　　　４・・・固定鏡５・・・移！Ｉｌｌ鏡
　　　　６・・・試料セルフ・・・集光鏡　　　　８・
・・検出器９・・・レーザ光源　１１・・・検出器１２
・・・白色光源 １４・・・ビームスプリッタ １５・・・固定鏡　　　１６・・・検出器１７・・・増
幅器　　　１８・・・Ａ−Ｄ変換器１９・・・コンピュ
ータ ２０・・・メモリ　　　２１・・・波形整形回路２２・
・・サンプリングパルス発生回路２３・・・比較回路 ２４・・・ピークホールド回路 ２５・・・比較回路 ２６・・・基準信号発生回路 ２７・・・フリップフロップ回路 ２８・・・Ａ−Ｄ変換器 ２９・・・レジスタ　　３０・・・Ｄ−Ａ変換器３１・
・・トリガパルス発生回路 ３２・・・記録計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤外光源と、参照光源と、該赤外光源からの赤外
   光を干渉させる干渉計と、該参照光源からの参照光を干
   渉させる干渉計と、該干渉させられた赤外光を検出する
   検出器と、該干渉させられた参照光を検出する検出器と
   、該参照干渉光検出器からの検出信号の強度レベルに基
   づいて該参照干渉光信号の特定のピークの強度を検知す
   る手段と、該検知された特定ピーク強度に基づいて比較
   信号を作成する手段と、該参照干渉光信号と該比較信号
   とを比較し、トリガパルスを発生する手段とを備えてお
   り、該トリガパルスに基づいて該赤外干渉光信号のサン
   プリングを行うように構成したフーリエ変換赤外分光光
   度計。
2. （２）該比較信号の強度は、該検知されたピークの強度
   を所定量減じた値とされている特許請求の範囲第１項記
   載のフーリエ変換赤外分光光度計。
3. （３）該比較信号の強度は、該検知されたピークの強度
   を所定量増加させた値とされている特許請求の範囲第１
   項記載のフーリエ変換赤外分光光度計。