JPS62226041A - 化学発光セル - Google Patents
化学発光セルInfo
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- JPS62226041A JPS62226041A JP61070049A JP7004986A JPS62226041A JP S62226041 A JPS62226041 A JP S62226041A JP 61070049 A JP61070049 A JP 61070049A JP 7004986 A JP7004986 A JP 7004986A JP S62226041 A JPS62226041 A JP S62226041A
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- Japan
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- luminescent
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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
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (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】
〔技術分野〕
本発明は、溶液中の化学発光反応を利用した溶液成分濃
度の測定や反応機構の検討を行う際に用いる化学発光セ
ルに関するものである。
度の測定や反応機構の検討を行う際に用いる化学発光セ
ルに関するものである。
（従来技術〕
従来、化学発光セルとしては、ガラス製の中空円盤状容
器に、試料溶液と発光試薬溶液の導入管を設けると共に
、発光した試料溶液（発光液）を抜出す排出管を備えた
ものが用いられてきた。しかしながら、このような化学
発光セルでは、試料溶液と発光試薬溶液とが反応した発
光液が、新たに導入された試料溶液と容易に混合し、希
釈されるため、発光効率の低下が著しく、発光が弱いと
いう問題があった。また、この発光効率低下の問題を改
良するために、合成樹脂チューブを渦巻状に多数巻き、
一方のチューブ開口部から試料溶液と発光試薬溶液とを
導入して発光させ、その発光液を他方のチューブ開口部
から排出するようにしたものも提案されている。しかし
、このような渦巻状セルにおいては、チューブの肉厚の
ため、実際に発光液が流れる流路面積のセル面積に対す
る割合比小さく（約４０％程度）、結局、この場合にも
、セル面からの発光は弱いという欠点があった。
器に、試料溶液と発光試薬溶液の導入管を設けると共に
、発光した試料溶液（発光液）を抜出す排出管を備えた
ものが用いられてきた。しかしながら、このような化学
発光セルでは、試料溶液と発光試薬溶液とが反応した発
光液が、新たに導入された試料溶液と容易に混合し、希
釈されるため、発光効率の低下が著しく、発光が弱いと
いう問題があった。また、この発光効率低下の問題を改
良するために、合成樹脂チューブを渦巻状に多数巻き、
一方のチューブ開口部から試料溶液と発光試薬溶液とを
導入して発光させ、その発光液を他方のチューブ開口部
から排出するようにしたものも提案されている。しかし
、このような渦巻状セルにおいては、チューブの肉厚の
ため、実際に発光液が流れる流路面積のセル面積に対す
る割合比小さく（約４０％程度）、結局、この場合にも
、セル面からの発光は弱いという欠点があった。
本発明は、化学発光セルにおいて、従来技術に見られる
前記のような欠点のないもの、即ち、セル面からの発光
強度が向上された化学発光セルを提供することを目的と
する。
前記のような欠点のないもの、即ち、セル面からの発光
強度が向上された化学発光セルを提供することを目的と
する。
本発明によれば、板体上に一部切欠された複数の同心薄
肉隔壁又は渦巻状薄肉隔壁を以って中心部から周辺部へ
向う液体流路を形成したセル本体と、該液体流路面上に
配設した窓板と、該セル本体の中心部に設けた試料溶液
と発光試薬溶液の導入口と、該セル本体の周辺の一部に
設けた発光液導出口とを備えたことを特徴とする化学発
光セルが提供される。
肉隔壁又は渦巻状薄肉隔壁を以って中心部から周辺部へ
向う液体流路を形成したセル本体と、該液体流路面上に
配設した窓板と、該セル本体の中心部に設けた試料溶液
と発光試薬溶液の導入口と、該セル本体の周辺の一部に
設けた発光液導出口とを備えたことを特徴とする化学発
光セルが提供される。
次に本発明を図面により説明する。第１図は板体上に一
部切欠された複数の同心円形状隔壁を形成した構造を有
する化学発光セルの説明図を示すもので、第１図（ａ）
はその平面図、第１図（ｂ）はその側面断面図を示す。
部切欠された複数の同心円形状隔壁を形成した構造を有
する化学発光セルの説明図を示すもので、第１図（ａ）
はその平面図、第１図（ｂ）はその側面断面図を示す。
この化学発光セルは、円形状の板体１しこ複数の同心円
形状薄肉隔壁２−１．２−２．２−３を設けたもので、
それらの円形状薄肉隔壁の一部は切欠されている。この
場合、切欠部の位置は、できるだけ長い液体流路が得ら
れるように、第１図（ａ）に示すように、相互に隣接す
る隔壁の切欠部間の距離が最も遠くなるように位置させ
るのが好ましいが、もちろん、これに限定されるもので
はなく、また切欠部は、隔壁に２箇所以上設けてもよい
。３は周壁である。また、板体１の中心部には、試料溶
液と発光試薬溶液の導入口４が設けられ、その周辺の一
部には発光液の導出口５が設けられている。そして、こ
の導入口４には、試料溶液導入管６と発光試薬溶液導入
管７を有する連結管８が連設されており、また導出口５
には発光液導出管９が連結されている。１０は透明な窓
板である。
形状薄肉隔壁２−１．２−２．２−３を設けたもので、
それらの円形状薄肉隔壁の一部は切欠されている。この
場合、切欠部の位置は、できるだけ長い液体流路が得ら
れるように、第１図（ａ）に示すように、相互に隣接す
る隔壁の切欠部間の距離が最も遠くなるように位置させ
るのが好ましいが、もちろん、これに限定されるもので
はなく、また切欠部は、隔壁に２箇所以上設けてもよい
。３は周壁である。また、板体１の中心部には、試料溶
液と発光試薬溶液の導入口４が設けられ、その周辺の一
部には発光液の導出口５が設けられている。そして、こ
の導入口４には、試料溶液導入管６と発光試薬溶液導入
管７を有する連結管８が連設されており、また導出口５
には発光液導出管９が連結されている。１０は透明な窓
板である。
前記のような構造の化学発光セルにおいては、導入口４
からセル内に導入された試料溶液と発光試薬溶液とは混
合反応し、この混合液は、発光液として一部切欠された
隔壁２−１〜２−３によって形成された液体流路を周辺
部方向に向けて流動した後、導出口５からセル外に導出
される。そして、発光液からの発光は、透明窓板１０を
透過し、その発光強度が光検出器により検知される。
からセル内に導入された試料溶液と発光試薬溶液とは混
合反応し、この混合液は、発光液として一部切欠された
隔壁２−１〜２−３によって形成された液体流路を周辺
部方向に向けて流動した後、導出口５からセル外に導出
される。そして、発光液からの発光は、透明窓板１０を
透過し、その発光強度が光検出器により検知される。
本発明のセルの他の実施例を第２図に示す。第２図は、
板体上に渦巻状薄肉隔壁を形成して、中心部から周辺部
へ向う液体流路を形成した構造を有する化学発光セルの
説明図を示すもので、第２図（ａ）はその平面図、第２
図（ｂ）はその側面断面図を示す。この化学発光セルは
、肉厚の大きな円形状板体２０の表面に、中心部から周
辺部に向う渦巻状の溝部２１を彫刻し、この溝部２１を
液体流路としたもので、その溝部間には薄肉隔壁２２が
形成される。
板体上に渦巻状薄肉隔壁を形成して、中心部から周辺部
へ向う液体流路を形成した構造を有する化学発光セルの
説明図を示すもので、第２図（ａ）はその平面図、第２
図（ｂ）はその側面断面図を示す。この化学発光セルは
、肉厚の大きな円形状板体２０の表面に、中心部から周
辺部に向う渦巻状の溝部２１を彫刻し、この溝部２１を
液体流路としたもので、その溝部間には薄肉隔壁２２が
形成される。
そして、セル中心部には試料溶液と発光試薬溶液導入口
２４が設けられ、その周辺の一部（渦巻状溝部の周辺端
部）には発光液導出口２５が設けられる。
２４が設けられ、その周辺の一部（渦巻状溝部の周辺端
部）には発光液導出口２５が設けられる。
そして、その導入口２４は、板体１内部に設けられた連
通孔２８が接続し、この連通孔２８には、さらに、板体
１の外表面に開口する２つの連通孔２６’ 、 ２７’
が設けられ、これらの連通孔にはそれぞれ試料溶液導入
管２６及び発光試薬溶液導入管２７が連結される。また
、発光液導出口２５には、板体１の外表面に開口する連
通孔２９′ が接続し、その連通孔には発光液導出管２
９が連結される。３０はガラス等から形成される透明な
窓板である。
通孔２８が接続し、この連通孔２８には、さらに、板体
１の外表面に開口する２つの連通孔２６’ 、 ２７’
が設けられ、これらの連通孔にはそれぞれ試料溶液導入
管２６及び発光試薬溶液導入管２７が連結される。また
、発光液導出口２５には、板体１の外表面に開口する連
通孔２９′ が接続し、その連通孔には発光液導出管２
９が連結される。３０はガラス等から形成される透明な
窓板である。
前記のような構造のセルにおいては、試料溶液と発光試
薬溶液とをそれぞれ導入管２６及び２７から導入すると
、それらの溶液は導入口２４から混合反応液（発光液）
としてセル内に導入され、この発光液は、板体１の表面
に設けられた渦巻状溝部を通った後、発光液導出口２５
及び連通孔２９′ を通り、導出管２９から排出される
。そして、セル内における発光液からの発光は、透明窓
板３０を透過し、その発光強度が光検出器により測定さ
れる。
薬溶液とをそれぞれ導入管２６及び２７から導入すると
、それらの溶液は導入口２４から混合反応液（発光液）
としてセル内に導入され、この発光液は、板体１の表面
に設けられた渦巻状溝部を通った後、発光液導出口２５
及び連通孔２９′ を通り、導出管２９から排出される
。そして、セル内における発光液からの発光は、透明窓
板３０を透過し、その発光強度が光検出器により測定さ
れる。
本発明の化学発光セルにおいて用いる板体や窓板等の材
質としては、ガラス、プラスチック、金属等の任意のも
のが用いられるが、製作加工の点からはプラスチックの
使用が有利である。例えば、第１図に示したものは、そ
の全ての部分をアクリル樹脂等の透明樹脂を用いて製作
することができ、また第２図に示したものは、板体２０
としてフッ素樹脂を用い、窓板３０として石英ガラス等
を用いて製作することができる。試料溶液として腐食性
のものを用いる時には、フッ素樹脂等の耐薬品性にすぐ
れた素材を用いるのがよい。また、板体１又は２０の内
表面には１発光を反射し、高められた発光強度を得るた
めに、金属層を設けた反射面とすることもできる。
質としては、ガラス、プラスチック、金属等の任意のも
のが用いられるが、製作加工の点からはプラスチックの
使用が有利である。例えば、第１図に示したものは、そ
の全ての部分をアクリル樹脂等の透明樹脂を用いて製作
することができ、また第２図に示したものは、板体２０
としてフッ素樹脂を用い、窓板３０として石英ガラス等
を用いて製作することができる。試料溶液として腐食性
のものを用いる時には、フッ素樹脂等の耐薬品性にすぐ
れた素材を用いるのがよい。また、板体１又は２０の内
表面には１発光を反射し、高められた発光強度を得るた
めに、金属層を設けた反射面とすることもできる。
次に、本発明の化学発光セルを用いた発光式分析装置の
構成例について説明する。
構成例について説明する。
第３図において、容器４０内の試料溶液はポンプ４１を
介し、ライン４２を通って化学発光セル４６に導入され
る。一方１発光試薬溶液の入った容器Ａ−Ｄのうちから
試料溶液に対応して試薬バルブ４３により選択された１
つがポンプ４４を介してライン４５を通って化学発光セ
ル４６に導入され、両者の反応液（発光液）はライン４
７を通って排出される。化学発光セルは、前記した如き
の構造を有するものである。化学発光セルに導入された
試料溶液と発光試薬溶液とはセル内で反応し、その反応
エネルギーが光の形で外部に発せられる。この反応によ
る発光強度は試料濃度に比例し、その発光強度を測定す
ることによって試料濃度を知ることができる。
介し、ライン４２を通って化学発光セル４６に導入され
る。一方１発光試薬溶液の入った容器Ａ−Ｄのうちから
試料溶液に対応して試薬バルブ４３により選択された１
つがポンプ４４を介してライン４５を通って化学発光セ
ル４６に導入され、両者の反応液（発光液）はライン４
７を通って排出される。化学発光セルは、前記した如き
の構造を有するものである。化学発光セルに導入された
試料溶液と発光試薬溶液とはセル内で反応し、その反応
エネルギーが光の形で外部に発せられる。この反応によ
る発光強度は試料濃度に比例し、その発光強度を測定す
ることによって試料濃度を知ることができる。
即ち、化学発光セルからの発光は、光学フィルター４８
を透過し、光検出器４９で検知され、電気信号に変換さ
れる。この電気信号は増幅器５０で増幅され、記録計５
１に記録される。
を透過し、光検出器４９で検知され、電気信号に変換さ
れる。この電気信号は増幅器５０で増幅され、記録計５
１に記録される。
測定対象物質と発光試薬との組合せは、従来よく知られ
ており１例えば、対象物質が過酸化水素の場合にはルミ
ノールが試薬として用いられ、また対象物質が亜硫酸の
場合には硫酸セリウムが試薬として用いられる。いずれ
の場合にもその検出限界は０．ＩＰｐｂである。
ており１例えば、対象物質が過酸化水素の場合にはルミ
ノールが試薬として用いられ、また対象物質が亜硫酸の
場合には硫酸セリウムが試薬として用いられる。いずれ
の場合にもその検出限界は０．ＩＰｐｂである。
試料によっては化学発光試薬との混合後、瞬時に発光す
る場合から、数十秒かけて反応が完結し、発光する場合
がある。一方、試料及び発光試薬溶液はポンプにより連
続的にセルに導入、排出される。従って、これらのこと
から、試料及び発光試薬溶液のセル内における滞留時間
は長い方が好ましい。しかしながら、単純にセル容積を
大きくしただけでは新たに入ってきた溶液と反応済の溶
液とがセル内で混合してしまうため、発光効率が著しく
低下する。本発明の化学発光セルは、前記した如き構造
のものとしたことにより、滞留時間の長い流路を持ち、
新たに入ってきた溶液と反応済の溶液との混合が防止さ
れる。また、本発明の化学発光セルでは、試料と試薬と
の混合液がセル中心部に導入される構造のものであるた
め、反応初期の強い発光が光検出器の中央部分で受光さ
れるという利点がある上、流路間の隔壁を１ｍｍ以下の
薄肉のものとし得ることから、セル表面積の６０％以上
の部分を溶液流路面積とすることができる。
る場合から、数十秒かけて反応が完結し、発光する場合
がある。一方、試料及び発光試薬溶液はポンプにより連
続的にセルに導入、排出される。従って、これらのこと
から、試料及び発光試薬溶液のセル内における滞留時間
は長い方が好ましい。しかしながら、単純にセル容積を
大きくしただけでは新たに入ってきた溶液と反応済の溶
液とがセル内で混合してしまうため、発光効率が著しく
低下する。本発明の化学発光セルは、前記した如き構造
のものとしたことにより、滞留時間の長い流路を持ち、
新たに入ってきた溶液と反応済の溶液との混合が防止さ
れる。また、本発明の化学発光セルでは、試料と試薬と
の混合液がセル中心部に導入される構造のものであるた
め、反応初期の強い発光が光検出器の中央部分で受光さ
れるという利点がある上、流路間の隔壁を１ｍｍ以下の
薄肉のものとし得ることから、セル表面積の６０％以上
の部分を溶液流路面積とすることができる。
このようにして、本発明の化学発光セルは、従来のもの
に比して、発光効率の著しく高められたものである。
に比して、発光効率の著しく高められたものである。
第１図及び第２図はいずれも本発明の化学発光セルの実
施例を示す。第１図は板体上に一部切欠された同心円形
状薄肉隔壁を形成した構造を有する例の説明図を示すも
ので、第１図（ａ）はその平面図、第１図（ｂ）はその
側面断面図である。第２図は板体上に渦巻状薄肉隔壁を
形成した構造を有する例の説明図を示すもので、第２図
（ａ）はその平面図、第２図（ｂ）はその側面断面図で
ある。 第３図は本発明の化学発光セルを用いた発光式分析装置
の構成例を示す６ １．２０・・・板体、 ２−１．２−２．２−３．２２
・・・薄肉隔壁。 ４．２４・・・試料溶液及び発光試薬溶液導入口、５，
２５・・発光液導出口、 １０．３０・・・窓板、４０
・・・試料容器。 ４６・・・化学発光セル、４８・・・光学フィルター、
４９・・・光検出器、５０・・・増幅器、５１・・・記
録計。
施例を示す。第１図は板体上に一部切欠された同心円形
状薄肉隔壁を形成した構造を有する例の説明図を示すも
ので、第１図（ａ）はその平面図、第１図（ｂ）はその
側面断面図である。第２図は板体上に渦巻状薄肉隔壁を
形成した構造を有する例の説明図を示すもので、第２図
（ａ）はその平面図、第２図（ｂ）はその側面断面図で
ある。 第３図は本発明の化学発光セルを用いた発光式分析装置
の構成例を示す６ １．２０・・・板体、 ２−１．２−２．２−３．２２
・・・薄肉隔壁。 ４．２４・・・試料溶液及び発光試薬溶液導入口、５，
２５・・発光液導出口、 １０．３０・・・窓板、４０
・・・試料容器。 ４６・・・化学発光セル、４８・・・光学フィルター、
４９・・・光検出器、５０・・・増幅器、５１・・・記
録計。
Claims (1)
- （１）板体上に一部切欠された複数の同心円形状薄肉隔
壁又は渦巻状薄肉隔壁を以って中心部から周辺部へ向う
液体流路を形成したセル本体と、該液体流路面上に配設
した窓板と、該セル本体の中心部に設けた試料溶液と発
光試薬溶液の導入口と、該セル本体の周辺の一部に設け
た発光液導出口とを備えたことを特徴とする化学発光セ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070049A JPS62226041A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 化学発光セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070049A JPS62226041A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 化学発光セル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62226041A true JPS62226041A (ja) | 1987-10-05 |
| JPH0211100B2 JPH0211100B2 (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=13420319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61070049A Granted JPS62226041A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 化学発光セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62226041A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS638649U (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04267800A (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-24 | Showa Kiki Kogyo Kk | 弁装置およびこれを用いた給油設備 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61070049A patent/JPS62226041A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS638649U (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0211100B2 (ja) | 1990-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |