JPS6125094B2 - - Google Patents

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JPS6125094B2
JPS6125094B2 JP52087872A JP8787277A JPS6125094B2 JP S6125094 B2 JPS6125094 B2 JP S6125094B2 JP 52087872 A JP52087872 A JP 52087872A JP 8787277 A JP8787277 A JP 8787277A JP S6125094 B2 JPS6125094 B2 JP S6125094B2
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JP
Japan
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indicator
component
measured
measuring device
concentration
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JP52087872A
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Uerunaa Ryubaasu Deiitoritsuhi
Opitsutsu Noruberuto
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MATSUKUSU PURANKU G TSUA FUERUDERUNKU DERU UITSUSENSHAFUTEN EE FUAU
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MATSUKUSU PURANKU G TSUA FUERUDERUNKU DERU UITSUSENSHAFUTEN EE FUAU
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Publication date
Application filed by MATSUKUSU PURANKU G TSUA FUERUDERUNKU DERU UITSUSENSHAFUTEN EE FUAU filed Critical MATSUKUSU PURANKU G TSUA FUERUDERUNKU DERU UITSUSENSHAFUTEN EE FUAU
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N2021/7769—Measurement method of reaction-produced change in sensor
    • G01N2021/7786—Fluorescence

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つのモノクロメータと
１つの光検出器とを有する筐体と、単色光が照射
され、試料の被測定成分の濃度の変化に感応して
主色の変化を生ずる少なくとも１つの指示薬とを
備え、この指示薬は指示薬室内に配設され、この
指示薬室の少なくとも試料に接触させられる側面
は被測定成分を透過させ得る隔膜によつて閉塞さ
れ、かつ指示薬室の少なくとも前記光検出器に向
けられる側面は光透過窓によつて閉塞されている
被測定成分濃度の光学的測定装置に関する。
既に提案されているこの種の装置においては、
指示薬は静止しており、そのため試料側の隔膜に
隣接している指示薬部分は比較的速く試料中の被
測定成分と反応するが、隔膜から遠く隔てられて
いる指示薬部分は、被測定成分が指示薬全体の中
に拡散するのを待たなければ被測定成分との反応
作用が得られないという難点があつた。
それゆえに、本発明は、指示薬の応答速度を高
めるために、指示薬室内での試料中の被測定成分
の分散速度を高めることを目的とする。
この目的は、本発明によれば、指示薬が指示薬
室の内部で運動可能であるようにすることによつ
て達成される。
こうすることにより、試料中の被測定成分の拡
散による伝搬が速められ、測定装置の応答速度が
高められる。
本発明の最初の実施例においては、指示薬の運
動のために機械的な振動発生器が指示薬室に取付
けられる。
特に、振動発生器として超音波発生器を使用し
た場合には、超音波発生器によつて作られる機械
的な振動により、非常に薄い指示薬室において
も、被測定成分を運動させることができる。
本発明の他の実施例においては、指示薬に、電
界もしくは磁界によつて運動させ得る物質が混入
され、指示薬室内に生じた電界もしくは磁界によ
つてその指示薬が運動させられる。同様に、その
指示薬は、指示薬室を変形させることにより運動
させることもできる。
指示薬室を使用する場合には、被測定成分が透
過性隔膜を介して試料室からガスもしくは液体を
消失させるので、被測定成分を含んでその隔膜に
隣接する試料部分は、被測定成分が希薄になると
いう他の難点が生じる。この場合においても同様
に、希薄領域部は拡散により均質化される。
それゆえに、本発明の他の目的は、拡散速度が
濃度勾配に比例することに着目し、測定装置とし
ての応答速度を高めるために、試料に接触する隔
膜付近の濃度勾配を大きくすることにある。
このような目的は、本発明によれば、被測定成
分を含む試料を対流状態にすることによつて達成
される。
このために、最も単純な手段として、磁力によ
つて運動させ得る撹拌棒が、試料室内に配置され
る。
しかし、試料を流通させるようにするだけでも
よい。
試料を導く導管に取付けて測定するためには、
被測定成分を透過させ得ない隔膜と被測定成分を
透過させ得る隔膜との間に指示薬を配置し、かつ
被測定成分を透過させ得る隔膜の反指示薬側の端
縁部に粘着層を設ける構成とするのがよい。そう
することにより、粘着層の粘着性や利用して導管
の開口部に本発明の測定装置を取付け、通流する
試料に含まれる被測定成分の濃度を現場で測定す
ることが可能となる。
このようにして、たとえば、試料側の隔膜を皮
膚もしくは血液が通流する組識上に固定すること
により、その皮膚もしくは組識内を流れる血液中
のガス濃度を測定することも可能となる。
他の良好な測定装置においては、指示薬と、試
料とは、互いに直角に、かつ隔膜に対して平行に
運動させられる。それにより、被測定成分の濃度
勾配が隔膜の両側で定常的に最大になり、測定装
置の応答速度も同様に最大になる。
応答速度を高めることは、指示薬を、球状包み
の形に形成されて直径が10μよりも小さくされた
隔膜内に、磁化し得る物質と共に封入し、隔膜の
表面積を指示薬室の大きさの割にできる限り大き
くすることにより可能となる。この測定装置の他
の利点は、隔膜製包み部の拡散距離が微小であ
り、しかも被測定成分を含む試料に対して、球状
指示薬を磁力によつて相対的に運動させ得ること
である。磁化し得る物質により、球状指示薬を試
料内に運び込んだり、試料から分離させたりする
ことが磁界によつて非常に簡単に制御できる。
本発明の他の改良においては、濃度の測定を、
指示薬が被測定成分とまだ接触していない段階と
接触した後の段階で交互に行なわれる。
その交互の測定の初換が速すぎる場合には、指
示薬が試料中の被測定成分と十分反応するにいた
るまでその都度の濃度値の測定が出来ない。しか
しながら、十分な反応が行なわれた飽和状態の濃
度と作用時間とはよく知られた関数である。とい
うのは、飽和状態は公知の指数関数に基づいて生
ずるので、求められた濃度の最終値は最初の測定
値と作用時間とからほぼ得ることができるからで
ある。従つて、この交互測定方式によれば本来の
測定時間がかなり短縮され得る。
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
第１図において、指示薬室１は、被測定成分を
透過させ得る隔膜１０と、測定光線を透過させ得
る隔膜１１と、指示薬１２とから構成されてい
る。そして、この指示薬室１は、光学的な結合を
行なう中間部材２を介して、単色光１３を導くオ
プチカル・フアイバー３に接続されている。隔膜
１０は、被測定成分を含む試料４００を貫流させ
る試料槽４から指示薬室１を分離させる。この試
料槽４は口出し部を有している。そして、この試
料槽４内には、モータ６により駆動され得る撹拌
棒５が取付けられており、この撹拌棒５は、隔膜
１０の個所で指示薬１２内へ試料４００中の被測
定成分が拡散することによつてこの隔膜１０の前
で濃度勾配が平坦になること、つまり当該部分で
被測定成分が希薄になるのを阻止する。
隔膜１０に沿つてそれと平行に単色光１３を入
射させることにより、試料槽４内に一次光線すな
わち測定信号を発生させることなく、指示薬室１
内の指示薬１２からのみ測定光線９００を生じさ
せることができる。この測定光線９００は光学系
７およびフイルター８を介して光検出器９に入射
する。単色光１３の案内はオプチカル・フアイバ
ー３を介して行なわれ、指示薬１２の機械的な運
動はたとえば振動発生器１０２によつて生じさせ
られる。
第２図においては、指示薬室１に指示薬１２
が、また試料槽４内に試料４００がそれぞれ貫流
可能に構成されている。この場合、２つの流れの
方向が互いに直角になるようにすると、両者の交
差部において隔膜１０の両側に急傾斜の濃度勾配
が得られる。
流れている指示薬１２が、入口領域部１２０に
おいて、覆い１０３により試料４００の影響を受
けることなく測定装置内に導かれ、その後、測定
領域部１２１において、試料４００中の被測定成
分とはじめて作用する。そして両領域部１２０，
１２１において測定信号９００を光検出器９によ
つて交互に測定することにより、両領域部の濃度
差に比例した信号を得ることができ、この信号か
ら、公知の指数法則に基づいて補外法により、飽
和状態の最終値すなわち所望の濃度値を算出する
ことができる。
この測定装置の実施例においては、たとえば、
異なる飽和度の指示薬に接する両測定窓１００，
１０１からの両測定光線が振動鏡９０を通して交
互に光検出器９上に結像する。したがつて、測定
窓１００，１０１から両測定光線の強度の差か
ら、試料槽４内の試料に含まれている被測定成分
の濃度を測定することができる。なぜならば、両
測定光線の強度の差は、試料槽４内の試料の被測
定成分の濃度に明白に依存しているからである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２
図は本発明の他の実施例の概略構成図である。 １……指示薬室、２……中間部材、３……オプ
チカル・フアイバー、４……試料槽、５……撹拌
棒、９……光検出器、１０，１１……隔膜、１２
……指示薬、１３……単色光、１０２……振動発
生器、４００……試料。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つのモノクロメータと１つの光
    検出器とを有する筐体と、単色光が照射され、試
    料の被測定成分の濃度の変化に感応して呈色の変
    化を生ずる少なくとも１つの指示薬とを備え、こ
    の指示薬は指示薬室内に入れられ、この指示薬室
    の少なくとも試料に接触させられる側面は被測定
    成分を透過させ得る隔膜によつて閉塞され、かつ
    その指示薬室の少なくとも前記光検出器に向けら
    れる側面は光透過窓によつて閉塞されている、被
    測定成分濃度の光学的測定装置において、前記指
    示薬１２が前記指示薬室１の内部で運動させられ
    ることを特徴とする被測定成分濃度の光学的測定
    装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の測定装置にお
    いて、指示薬室１に機械的な振動発生器１０２が
    取付けられていることを特徴とする被測定成分濃
    度の光学的測定装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の測定装置にお
    いて、指示薬に、電界もしくは磁界によつて機械
    的に運動させ得る物質が混入され、この混入物質
    に作用する電界もしくは磁界によつて前記指示薬
    が運動させられることを特徴とする被測定成分濃
    度の光学的測定装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の測定装置にお
    いて、試料を有する試料槽４の内部に、磁力によ
    つて運動させ得る撹拌棒５が配設されていること
    を特徴とする被測定成分濃度の光学的測定装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の測定装置にお
    いて、指示薬は、被測定成分を透過させ得る隔膜
    と被測定成分を透過させ得ない隔膜との間に配置
    され、前記被測定成分を透過させ得る隔膜は、そ
    の反指示薬側の端縁部に粘着層が設けられている
    ことを特徴とする被測定成分濃度の光学的測定装
    置。 ６ 特許請求の範囲第１項の測定装置において、
    指示薬１２と試料４００とは、互いに直角に、か
    つ隔膜１０に対して平行に運動させられることを
    特徴とする被測定成分濃度の光学的測定装置。 ７ 特許請求の範囲第３項に記載の測定装置にお
    いて、指示薬は、10μよりも小さく形成された隔
    膜製の袋包みの内に、磁化し得る物質と共に封入
    されていることを特徴とする被測定成分濃度の光
    学的測定装置。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の測定装置にお
    いて、濃度の測定を、指示薬が被測定成分とまだ
    接触していない段階と接触した後の段階で交互に
    行なうことを特徴とする被測定成分濃度の光学的
    測定装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の測定装置におい
    て、両段階に対応する指示薬室側面の両領域から
    の測定光線が交互に光検出器上に導かれ、指示の
    ために両測定光線についての差信号が形成される
    ことを特徴とする被測定成分濃度の光学的測定装
    置。
JP8787277A 1976-07-21 1977-07-21 Optically measuring instrument for concentration of component to be measured Granted JPS5313983A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2632710A DE2632710C3 (de) 1976-07-21 1976-07-21 Anordnung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen

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JPS5313983A JPS5313983A (en) 1978-02-08
JPS6125094B2 true JPS6125094B2 (ja) 1986-06-13

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ID=5983533

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JP8787277A Granted JPS5313983A (en) 1976-07-21 1977-07-21 Optically measuring instrument for concentration of component to be measured

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US (1) US4269516A (ja)
JP (1) JPS5313983A (ja)
CH (1) CH619044A5 (ja)
DE (1) DE2632710C3 (ja)
DK (1) DK303677A (ja)
FR (1) FR2359416A1 (ja)
GB (1) GB1561239A (ja)
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