JPS61223536A - 分光光度計 - Google Patents

分光光度計

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JPS61223536A
JPS61223536A JP60064593A JP6459385A JPS61223536A JP S61223536 A JPS61223536 A JP S61223536A JP 60064593 A JP60064593 A JP 60064593A JP 6459385 A JP6459385 A JP 6459385A JP S61223536 A JPS61223536 A JP S61223536A
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JP
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sample
sample chamber
integrating sphere
light
measurement
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JP60064593A
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Osamu Akiyama
修 秋山
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Publication date
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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】 イー産業上の利用分野 本発明は紫外、可視、近赤外にわたる波長範囲で、標準
的な角型セルだけでなく、シリコンウェハー、特定の温
度に保持した容器、レンズその他の大型不特定形状の試
料の透過率２反射率等を測定するのに適した分光光度計
に関する。
口・　従来の技術 従来の分光光度計では試料室に対して光検出部が固定し
ており、試料室がせまくて、試料室の所定の位置に試料
をセットしなければならず、小型モ形の決まった試料で
しか測定ができなかった。
特殊な分光光度計として写真器のレンズの透過率を測定
するためのものが擾案されているが、これは分光器から
光検出器に至る光路を試料室内でミラーによりコ字形に
迂回させ、コ字形の二隅に配置される一対のミラーをコ
字形の二辺の方向に摺動可能としてレンズの大きさ、焦
点距離等に応じてコ字形光路の長さを変えられるように
すると共に試料のレンズをコ字形光路の一辺に沿って移
動可能なように構成され、試料の配置の自由度はコ字形
の一辺に沿う一方向の位置だけであるから、レンズ以外
の任意の試料の測定には適さない。また入射角を変えて
反射光とか散乱光を測定する目的で光検出器が試料を中
心に円弧上を移動できるようにしたゴニオメトリックな
構造の試料室を持つ分光光度計もあるが、試料と光検出
器、光源の分光器等との位置関係は特定化されており、
一般試料の測定には不向きである。
上述した従来の分光光度計で任意の大型試料の測定を行
おうとすると、分光器の出射光を広い自由空間に取出し
、試料を透過又は反射した光を光検出器に導くための幾
つかのミラーと、これらをセットする台と試料保持装置
を必要とし、これらの各部を一つの付属装置に構成した
上、分光光度計の既設の試料室も大幅に改造しなければ
ならないので、大へん費用がか＼ることになる。他方近
時技術の進展に伴って、特別に調製した試料だけでなく
、完成商品に対してそのま＼の形で分光的測定を行う場
合が増えて詔り、しかも商品は大型化と小型化の両方に
分極する傾向が強まっているので、試料に対する自由度
の大きな分光光度計の必要性が高まっている。
ハ・　発明が解決しようとする問題点 本発明は上述した必要性に応じ℃任意大型の試料の測定
が容易にでき、光路形状を操作する種々な光学素子の数
を極少にと望めた分光光度計を得ようとするものである
。
二・問題点解決のための手段 試料室を、内部に固定した構造例えば試料とかとその出
射光を受光する光検出器とで構成し、この光検出部を上
記試料室内に任意の位置及び向きでセットできるように
した。
ホ・作用 光検出部に積分球を用いると、積分球に入射する光束の
大きさが変化しても或は光束の位置や向きが多少ずれて
も測定値に影響を与えない。これは光検出器の受光面は
場所によって感度が異っているので、被測定光束を直接
光検出器に入射させると、光束の大きさの変化、受光面
上の入射位置のずれによって受光面あ感度むらの影響が
測定値に表れるが、積分球を用いると光束の大きさとか
位置の変化は積分球内の多重反射で完全に打消されるか
らである。試料が完全な平行平面に調製され、かつ被測
定光束が試料面に正しく垂直に入射するようになってお
れば、光束の位置のずれとか大きさの変化は生じないが
、任意試料では平行平面は望めないのが普通であり、必
ず光束の発散。
収束、偏向、横ずれ等が伴うので、被測定光束を直接光
検出器に入射させる構成にすると、同一試料であっても
毎回の試料セット時のわずかな位置の変化で測定結果が
変化し、再現性が得難いのである。
また本発明では試料室が内部に固定構造物を有さず、光
検出部を位置及び向きを自由にセットできるので、試料
の形状に応じてミラー等の補助光学素子の数を最小にし
て、測定に最も都合の良い位置関係で試料と光検出部を
配置することができ、試料及び光検出部の位置が特定の
当り等によって固定的に規制されていなくても、光検出
部に積分球が用いられているので良好な測定の再現性が
得られるのである。
へ・実施例 第１図は本発明の一実施例を示す。１は試料室、２は分
光器、３は光源である。４は積分球で水平断面が示され
ており、積分球の上に点線で示すように光検出器５が取
付けられ、両者一体で光検出部を構成している。６は試
料であって、図の配置は試料６の透過率を測定する配置
になっている。
７は光検出器５の出力信号について信号処理を行う信号
処理回路である。積分球４及び試料６は試料室１内に配
置されているが、これらは試料室内に固定的に配置され
ているのではなく、単に適当な位置に置かれているだけ
であって、自由に位置を動かせる。そのため、試料室１
の床は鉄板で構成され、積分球４の下面にはマグネット
吸着具（不図示）が取付けである。試料６は試料ホルダ
８に保持させてあり、試料ホルダ８は第２図に示すよう
な市販のマグネットスタンド９の上面のねじ孔１０に螺
着されており、マグネットスタンド９はレバー１１の操
作によって吸着面から持上げ、吸着面から引上げること
ができ、吸着力は３０Ｋｇ程度であるから、相当重量の
ある試料でも保持していることができる。、このような
構成で試料室１から積分球４及び試料６とそのホルダ８
を取出すと、試料室１は何もない空のスペースとなる。
上述実施例では、積分球４及び光検出器５よりなる光検
出部と試料ホルダ８（マグネットスタンド９を含む）の
他にマグネット吸着具を有する幾つかの補助具が用意さ
れており、夫々が試料室１内の任意の位置に着脱できる
ようになっている。
これらの補助具は平面鏡、凹面鏡、光トラップ等である
。第３図以下にこれらの補助具をも用いた本発明装置の
用法例を示す。
第３図は液体試料の光散乱を測定する場合を示す。試料
室１内で分光器出射光束ｆが入射する位置に光トラップ
１２を置き、その前方に四面研磨セルＣを置き、同セル
の側面に積分球番を置く。
本発明の特徴を明かにするため、従来の分光光度計で光
散乱の測定を行う方法を第４図に示す。従来の分光光度
計では試料室１に対して光検出部りが固定しており、点
線で示すように試料セルＳを置いて透過率或は吸光度を
測定するようになっている。この構造で光散乱の測定を
行うには三筒のミラーＭｌ、Ｍ２．Ｍ３を用いて光束を
コ字形に曲げ光検出部りの前面に試料セルＣを置き、試
料透過光は光トラップ１２で除去する。このように従来
は光検出部が固定しているため、光束の方を測定目的に
合せて曲げる必要があり、ミラーＭ１〜Ｍ３が必要であ
ったのが、本発明ではミラーが不要で光路が単純化され
ている。
第５図は鏡面反射測定の場合を示す。試料Ｉを分光器の
出射光束ｆ内に角度θだけ傾けて置き、光束ｆに対して
約２０離れた方向に積分球４を置く。従来の分光光度計
では第６図に示すようにミラーをＭｌ、Ｍ２の二部用い
る必要がある。
第７図はガス試料の吸収を測定する場合を示し、長吸収
ガスセルＧに試料のガスを通し、凹面ミラーｍｌ、ｍ２
で光束を折返しガスセル内を３回通るようにして吸収光
路長を長くしている。第８図は従来の分光光度計を用い
る場合で、ガスセル内で光束を折返す結果ガスセルへの
入射光束と出射光束とが平行３こずれるので、それを打
消すためミラーＭｌ、Ｍ２を使って光束の平行移動を補
償しているが、本発明によれば、Ｍｌ、Ｍ２は不要であ
る。
第９図は厚肉ガラスの透過率の測定を示す。Ｂが試料の
ガラスブロックで実線のように置いた場合と鎖線のよう
に置いた場合とでは試料透過光は平行にｅだけずれるが
、積分球４は自由に移動させることができるから、積分
球が固定されている場合に比し光入射窓Ｗを小さくする
ことができて、光束ｆの断面より多少大きい位にしてお
けばよく、光入射窓から出て行く損失光量が減って感度
が向上し、１００％透過率測定時（試料なしの時）と試
料測定時とで積分球への光入射位置が略々同じにできる
のである。試料の厚さ５０ｍｍ、屈折率Ｌ５３　、入射
角θ＝３０°としてθは約２０ｍｍとなりかなり大きい
値である。積分球は元来光の入射位置が多少変化しても
測定結果に影響が出ないようにするものであるが、積分
球内面は完全に一様な反射率ではないから光の入射位置
は同一である方がより望ましい。
第１０図は光拡散性試料の変角透過光測定の場合を示す
。γが試料で積分球４の位置を図ａ、　　ｂ、Ｃのよう
に変えればよい。第１１図は薄層クロマトグラフの測定
の場合を示す。この図は側面図であり、Ｔが試料の展開
されたプレートで水平に動かせるようにしである。プレ
ー）Ｔの上下にミラーＭｌ、Ｍ２を置き、積分球４は下
に台１３を置いて位置を高くしである。この構成はプレ
ートを縦に置けないスラグゲルのプレートの場合等に特
に有用である。この場合ミラーＭｌ、Ｍ２の保持及びプ
レー）Ｔの支持のための治具を必要とするが、装置の改
造とか複雑大型の付加装置を用意する必要はない。な詔
測定上必要な素子を試料室内の任意の場所に着脱自在に
設置する手段は磁石を用いるものに限らず、単に重量だ
けで静置できいる或は吸盤等の機械的方法でもよい。
ト効果 本発明分光光度計は上述したような構成で、試料室内に
固定された部品や構造がなく、測定上必要な素子は試料
室内で自由な位置に着脱できるから、ミラー等の数を最
少にして測定ができ、色々な試料に対してあたかも専用
の装置の如く使うことができ、複雑高価な付属装置を必
要とせず、安価な費用で大型、異形の任意の試料につい
て種々な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図は試料ホル
ダを取付けるマグネットホルダの斜視図、第３図は上記
実施例で光散乱の測定を行う場合の部品配置の平面図、
第４図は従来装置による光散乱測定の装置平面図、第５
図は上記実施例で鏡面反射を測定する場合の部品配置の
平面図、第６図は従来装置で鏡面反射を測定する場合の
装置平面図、第７図は上記実施例でガス試料の光吸収を
測定する場合の部品配置を示す平面図、第８図は従来装
置でガス試料の光吸収を測定する場合の装置平面図、第
９図は上記実施例で厚肉ガラスの透過率を測定する場合
の部品配置を示す平面図、第１０図は上記実施例で光散
乱性試料の変角透過光測定の場合の部品配置の平面図、
第１１図は薄層クロマトグラフの測定の場合の部品配置
の側面図である。 代理人　弁理士　　係　　　浩　　介 第１図 第２図　　　　５を撞田巻 第７図 第９図 第１０図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 積分球と積分球の出射光を受光する光検出器とよりなる
    光検出部を試料室に対して固定せず、試料室内で任意の
    位置に設置し得るようにすると共に、試料ホルダ及びミ
    ラー、光トラップ等の補助的光学素子も試料室内に固定
    することなく、各々独立に試料室内の任意の位置に設置
    し得るようにした分光光度計。
JP60064593A 1985-03-28 1985-03-28 分光光度計 Pending JPS61223536A (ja)

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DE8686104155T DE3678204D1 (de) 1985-03-28 1986-03-26 Spektrophotometer.
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